機械加工工藝產生誤差的不良影響及處理對策

孟祥輝

摘 要：機械加工工藝的準確性直接決定了機械產品最后的產出質量，但是在機械加工工藝的過程中存在諸多的影響因素，使得加工過程的精度控制具有較高的技術難度。文章基于此圍繞機械加工工藝產生誤差的影響因素開展探討，并提出相應的改善措施，旨在將機械加工工藝的誤差控制在合理范圍內，提高機械加工的整體水平。

關鍵詞：機械加工工藝；不良影響；處理對策

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）23-0110-02

機械加工精度除了影響零部件的外觀，也會對其使用壽命帶來重要影響，因此高精度應該成為加工質量控制的主要內容。加工工藝流程有眾多環節，任何一個環節出現問題都會導致零件的精度下降，從而影響后續的生產，主要包括熱量、受力等，而要想對這些方面進行準確的把握，就必須掌握零件加工精度的影響因素。對此，本文主要做了以下研究。

1 機械加工工藝產生誤差的不良影響

1.1 幾何精度的影響

加工過程中出現的細小誤差都可能導致幾何精度出現，例如加工設備自身的誤差以及長期使用磨損帶來的誤差等。機床誤差主要指機床在本身的制造中就存在工藝不良的狀況，這也是影響零件加工精度的最主要因素，例如在切割環節時候，可能出現主軸回轉誤差，而主軸運動的變化使得零件加工的精度也會出現動態的變化，進而使得零件的尺寸等基本信息無法達到預期標準，另外如果控制機件移動時相對位置的導輪出現誤差，那么同樣會對加工精度帶來不良影響。刀具在經歷一定的使用后都會出現不同程度的磨碎，因此必然會導致誤差的出現，為了保證刀具和零件的相對位置穩定下來，可以采用夾具來對零件進行固定，而夾具也會導致誤差產生，主要包括夾具自身的制造誤差、磨損誤差、定位誤差等。

1.2 受力變形的影響

工藝系統的主要組成部分包括工具、工件、機床以及夾具，而在切削加工的過程當中，因為工具切削力會帶來影響，因此在夾具的夾壓力以及自身重力的相互作用下部件就會出現不同程度的變形，進而改變了加工的幾何關系以及刀具和工件的相對位置，同時系統當中的殘余應力也會對系統變形帶來影響，尤其是工件內部的殘余以及切削加工的應力等，并且這些影響因素存在于工件內部，即使沒有外部影響也會出現變形。

1.3 溫度變形影響

機械加工過程中常因為磨削等高速運作環節導致高溫出現，對部件的正常運作帶來了諸多的不良影響，對于設備的加工精度也會帶來不良影響。熱量不同使得熱變形的程度也不盡相同。通常情況下刀具、工件、機床是出現溫度變形的主要部位。尤其是外觀呈細長狀的工件對于熱變形控制的要求更高，例如在絲杠的制造中，必須進行磨削，而在磨削時其表面溫度會不斷上升，如果超過可承受范圍內，則必然會導致誤差出現，另外對工件表面進行銑削時，一個平面的溫度與另一平面的溫度會因為反差過大導致誤差出現，并且在加工冷卻之后其平面度的誤差會進一步增大。而刀具的熱變形主要是因為切削產生的熱量導致，在切削過程中刀具在高速的運動中使得開始階段的變形量急劇上升，而在帶到一定的變形度之后趨于穩定。機床是機械加工工藝中不可缺少的部件，主要負責對工件以及刀具運動的控制，在工作狀態下切削熱以及工件摩擦熱會使得機床的溫度上升，并且熱分布不均勻，而機床內部的結構極為復雜，因此容易出現溫度差，改變了機床的幾何精度以及部件相互的位置，最終降低了整體的精度。

2 機械加工工藝產生誤差的處理對策

2.1 采取有效的精度控制措施

為了掌握部件誤差的具體情況，技術人員應該將誤差分析進入到系統的各個部件當中。加工過程出現的誤差是客觀存在的，根據目前技術手段難以完全消除，只能采取控制措施進行糾正。在機床精度要求較高的時候需要依靠補償控制裝置來對誤差進行靈活控制，而一些數控機床還可以利用專業軟件補償磨損帶來的誤差，并且操作簡單，只要輸入數據就可以實現軟件的自動補償，而一些精度要求不高的機床只需要技術人員手動對補償螺母進行調節就可以減少誤差。

2.2 受力變形的控制措施

降低受力變形的幅度是機械受力變形的主要控制措施，主要可以采取以下措施：①提高系統的剛度，強化其受影響能力。②應減小負荷使得系統外來壓力得到控制，防止變形出現?？偟膩碚f就是在保證生產效率的同時盡可能的提高系統的剛度，尤其是強度的薄弱點更應該加強。

2.3 溫度變形控制措施

目前抑制溫度變形的主要方式是使用冷卻液，以避免溫度呈梯度分布，降低工件的局部溫度，從而避免熱變形的出現，另外還可以采取誤差補償法來抑制工件的變形，在開始加工之前設置微變形，讓隨后出現的誤差與預設誤差相互抵消，從而達到精度控制的目標，另外在各個加工環節的銜接過程中應盡量等散熱結束再開始下一環節的操作。刀具的溫度變形控制同樣可以使用潤滑液以及冷卻液，從而讓刀具快速的完成散熱，并控制每一次切割量的摩擦熱。機床熱變形控制的手段較多，從熱源的角度考慮，應該切斷熱源與機床之間的聯系，從而使得機床不會受到熱源的影響，當然可以使用潤滑劑降低產熱。從散熱角度看使用冷卻液是最為有效的措施。結合機床本身的特質，應該從裝備基準入手，使得整個機床的材料結構統一，能夠實現均勻的升溫，進而避免溫度落差導致的誤差，還可以在熱量較大的部件安設散熱裝備，讓主要受熱地區的散熱速度與其他部分相同。

3 結 語

綜上所述，我國當前機械加工技術正處于飛速的發展階段，盡管相比從前在機械加工精度方面有了顯著的提高，但是目前仍然存在一些技術缺陷，這要求技術人員要不斷的提高自身的技術水平，并以創新思維尋求更多的控制誤差方式，最終提高機械加工工藝的整體質量。

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