機械加工工藝技術的誤差分析及策略分析

王秀麗 魏永輝 蔣志強 魏永強

（鄭州航空工業管理學院河南省協同創新中心，河南 鄭州 450000）

機械加工工藝技術的誤差分析及策略分析

王秀麗 魏永輝 蔣志強 魏永強

（鄭州航空工業管理學院河南省協同創新中心，河南 鄭州 450000）

當前，隨著改革開放的進一步推行，社會科學技術得到飛速發展，我國工業的機械化成產也在不斷的加快進程。但是，機械加工工藝技術所存在的誤差嚴重阻礙了我國機械工業的發展，因而對此相關問題的探討和解決就顯得尤為迫切。文章通過闡述機械加工工藝的概念來對具體分析機械加工中產生誤差，從而提出了減少誤差的措施和控制機械設備性能的幾點建議，以期能夠促進機械加工業的長遠發展。

機械；加工工藝技術；誤差

近年來，隨著我國經濟和科學技術的日益發展，機械加工技術有了很大的提高，同時，社會生活對于由機械加工而生產出來的產品的具體要求有了更高的標準。因為，在機械加工中，工藝技術水平對于加工產品的質量和性能起著重要的決定性作用，并且在機械加工技術上出現的誤差對機械加工有非常重要的影響，所以，為了提高機械產品的生產效率和質量，必須打破機械加工工藝技術的瓶頸，降低并控制機械加工中存在的誤差。但是，就目前，我國的工藝技術水平還有待提高，機械加工中產生的誤差問題仍然是制約機械加工工藝技術發展的關鍵因素。對于現在流水式的機械加工來講，一個零件的制作需要運用多種工藝技術、經過多個環節才能完成，并且只有選擇合適的加工工藝和機床，才能使零件符合生產指標和規格。因此，只有全面了解并掌握機械加工工藝技術，才能夠有效的減少機械加工中的誤差，生產出更高質量的機械產品。

1　機械加工工藝的基本內涵

從大體上講，機械加工工藝不是一種簡單的程序，而是一個非常繁瑣的過程，需要由多個加工工藝根據具體的要求參與加工流轉才能完成。正是由于其工程具有復雜性，才需要有工藝規程來對機械生產過程進行約束。通常情況下，機械加工技術水平決定了機械加工工藝水平，工藝規程的制定，不僅要參考產品的數量和規格，還要立足于現有的生產設備和人員的實際。將工藝規程制作成的工藝流程文件，指導著機械加工的生產過程，是機械加工車間的主要技術性文件［1］。但是，由于工廠對零件的具體規格要求不同，機械加工的實際配備流程也就不盡相同。因此，在具體的機械加工工藝流程中，要采用合適的加工辦法，使毛坯的形狀和質量規格符合具體要求，從而滿足工廠的質量要求。所以，作為機械加工的起點，機械流程一般都要通過對原材料進行初加工，再進行細加工，最后裝配完成這樣的流程。

2　機械加工工藝技術的誤差

2.1加工中產生的定位誤差

在機械加工過程中，由于機械定位副加工不準確或基準定位不準確，造成了加工的定位誤差。定位誤差是最基本的誤差，在機械加工中也極為常見。因此，在對原材料進行加工時，必須以正確的機械加工要素為基準，確保選擇的基準和定位基準最大程度上的重合，減少不必要的定位誤差。

在機械加工中，定位的精準度直接決定了機械加工的質量和精準水平［2］。因此，只有解決夾具定位原件和工件定位面的問題，才能精準定位，減少定位誤差。但是，如果需要加工的原件存在測量上的數據誤差或設備上的定位誤差，那么必然會使機械加工產品直接出現質量上的誤差。在機械加工中采取定位調整法就容易導致定位副問題的出現，進而出現基準定位問題。但如果采用試切法，就可以避免這種基準誤差的出現。

2.2機床的制造誤差

在機床的運轉過程中，最常見的機械加工工藝誤差就是制造誤差，這種誤差是由機械運行摩擦產生的。制造誤差常見的有三種類型，即主軸運轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差［3］，這三種誤差都會直接對機械加工產品造成影響。首先，主軸運轉誤差一般是主軸在運轉時由于存在運轉速度和運轉量上的不穩定問題，導致了機械設備的磨損，使實際的運轉數據與設計的運轉數據不符，直接造成機械加工產品產生誤差。其次，作為機床正常運轉的基礎，導軌是確定機床每個部件位置的標準。但是，由于在安裝時不合格或在使用過程中出現了磨損，造成了導軌方面的誤差。最后，在機械加工過程中，傳動鏈是整個機床運轉中的能量傳遞。如果傳動鏈兩端的傳動機運轉不一致，就會使其在機械運動過程中，出現鏈條和傳動機上的磨損，進而使傳動鏈兩端產生一定的差距，導致機械加工產品的誤差。

2.3用具產生的幾何誤差

用具的誤差主要是指刀具和夾具使用的誤差［4］。第一是刀具的誤差。一方面，刀具在長期的使用過程中，必然會由于各種原因導致刀體上的磨損，進而造成機械加工產品的規格不同。另一方面，機械加工中刀具類型也是各式各樣，由于使用的具體刀具不同，也必然會造成機械加工產品的不同。例如：規定尺寸的刀具在機械制造中產生的誤差對機械加工零件的精確度影響巨大，而普通的刀具對于機械加工工藝造成的誤差則可以忽略不計。第二是夾具使用的誤差。在機械加工過程中，夾具的合理使用，可以準確定位加工零件的位置。但是，在操作過程中，由于沒有準確掌握夾具的使用標準和規范，致使它控制刀具和機床間的位置產生空隙，造成了機械加工中的幾何誤差。

2.4變形誤差

在機械產品生產過程中，與夾具和刀具相比，加工工藝系統中工件的強度是比較低的，系統誤差的出現主要是由機械加工產品本身的性能引起的。因為加工產品本身的強度很低且容易變形，這樣的性能對機械系統的加工產生很大的影響，最終出現系統誤差問題。比如：在車削細長軸時，由于加工工件的強度比較低，在切削力的作用下，容易產生變形而出現如圖1現象，加工后造成工件產生系統的變形誤差。再如，在內圓磨床上，由于在切入磨床內孔時，采用的是橫向切入法，致使內圓磨頭的主軸由于外力的作用而變形，磨出的孔自然就會出現如圖2形式的誤差。

圖1　

圖2　

總之，在加工過程中，由于機械切削力變化不均和材質不同等問題，致使機械加工工件彎曲變形，并最終造成誤差的出現。

3　減少誤差的提議

在機械產品生產過程中，要減少機械加工誤差，既要遵守機械加工規律，還要遵循先主后次、先粗后細、先面后孔等基本加工原則。例如，在基準問題上，為提高工件的精準度，就要盡可能選擇多的表面，減少定位誤差。根據上述對加工誤差的具體分析，我認為，可以從以下幾個方面來探討降低加工誤差的可能性。

3.1采用合理的加工處理來減少直接誤差

一般來說，在加工工藝中，最容易控制的誤差就是直接誤差，因此，經常使用的降低機械誤差的方法就是減少直接誤差。所以，可從以下方面來減少直接誤差。首先，在進行機械加工之前，要仔細分析機械加工中可能造成的誤差，做好相應的預防措施，以此做到有備無患，減小或降低誤差出現的可能性。其次，要對機械加工的流程密切查看，對機械加工過程中出現的直接誤差進行及時修補。例如，在對相對較薄的零件進行磨削時，由于零件比較薄，容易因磨損造成一定程度的誤差，這就可以用粘度較強的工具將原件粘合在一起，并將兩者放在同一吸盤（必須帶有磁性）上進行打磨即，直至零件的兩個面的基準相符。用這樣的方法磨削出來的薄片具有重要的優勢，不僅剛度較強，而且在外力條件下也不容易發生變形。

3.2對誤差進行及時補償

在機械加工中，一些誤差是避免不了的，需要技術人員針對出現的具體誤差進行相關的補救。這樣的方法同樣可以降低機械誤差，提高機械產品質量。與直接減少誤差相比，對誤差進行人為的補償更具有合理性。在機械加工中，對不可避免的誤差進行補救的分析首先是從原始的誤差開始的，通過增加材料的方法來對誤差進行填補，促使補償誤差能夠和原來的誤差相抵消，從而有效的減少工件和機械之間的縫隙，提高機械產品的精準度。雖然這種方法可以有效的對誤差進行補償，但是工業的加工成本也會相應增加。因此，從提高經濟效益、節約生產成本來講，有些補救措施還需要進行完善。

3.3使用科學的誤差分組法

在實際的機械加工過程中，有時會出現這樣的情況，在上一機械流程中，機械加工工藝技術比較完善，加工的精度也相對符合，但是，對當前流程來說，上一流程的機械產品精度不夠，會產生定位誤差過多等情況，從而影響整個機械加工的流程和機械產品的質量。在這種情況下，與采取直接減少誤差和對誤差進行補救的方法來講，誤差分組法更具有操作性，使用科學的誤差分組法也顯得尤為重要。具體來講，就是將原材料或半成品按照相近誤差進行分組，以利于盡可能的縮小每組毛坯的誤差，使加工工藝更具有針對性。在現實的機械加工中，這種方法相對簡單，并且減少了誤差成本，有利于提高機械工業的經濟效益。

4　結語

總之，隨著我國經濟的不斷發展，機械工業的機械化程度也有了很大的提高，社會對機械加工工藝技術的要求也越來越高，這就要求我們要掌握機械加工工藝技術的理論知識，并且將這些科學的理論應用于實踐當中，提高機械產品的質量，控制或減少機械誤差。另外，社會是不斷向前發展的，對加工工藝技術的研究也要與時俱進，滿足時代要求。同時，若要提高機械加工的生產效率，必須對機械加工工藝技術加緊研究，如不注意機械加工中的誤差，就很有可能給機械生產工業帶來巨大的經濟損失。因此，為提高我國機械加工工業的長久發展，在機械加工過程中，機械技術人員要注重機械加工技術的革新，提高自我的技術素養，使用先進的科學技術來降低誤差，提高機械加工工藝成品的質量。

［1］邱卉穎.機械加工工藝技術的誤差與原因探究［J］.硅谷，2014（21）：235-236.

［2］曹津煉.機械加工工藝技術的誤差與原因探究［J］.科技與創新，2015（3）：142-146.

［3］于磊.機械加工工藝技術的誤差與原因分析［J］.科技視界，2015（9）：68.

［4］李建.機械加工工藝技術的誤差原因與策略探討［J］.中國科技信息，2014（17）：134-135.

Error Analysisand Strategy Analysisof Machanical Processing Technology

Wang Xiuli Wei Yonghui Jiang Zhiqiang Wei Yongqiang
（Collaborative Innovation Center of Henan Province，Zhengzhou Institute of Aeronautics Industry Management，Zhengzhou Henan 450000）

At present，with the further implementation of the reform and opening up，social science and technology have received rapid development，China's industrial machinery production is also accelerating the process.However，the error of mechanical processing technology has seriously hindered the development of China's machinery industry，and thus exploration and solving of the relevant issues become particularly urgent.Through describing the concept of machining process，this paper concretely analyzed the errors appeared in machining processing，thus proposing the measures to reduce the errors and some suggestions of controlling the performance of machinery equipment，hoping to promote the long-term development of the mechanical processing industry.

machinery；processing technology；error

TH16

A

1003-5168（2015）12-0052-3

2015-11-25

航空科學基金項目（2014ZC55003）；河南省科技攻關項目（162102210086，162102210243，1421002210630）；國家自然科學基金項目（51401182，51275485）；河南省教育廳項目（2014GGJS-175，15A460011）；鄭州市科技攻關項目（20140740）。

王秀麗（1983.8-），女，碩士，助教/技師，研究方向：材料加工、材料摩擦學。