淺談機械加工工藝技術的誤差與原因

賀 林

（鹽城技師學院 江蘇鹽城 224002）

淺談機械加工工藝技術的誤差與原因

賀 林

（鹽城技師學院 江蘇鹽城 224002）

眾所周知，近幾年我國的機械工業取得了突破性的發展。但是機械加工工藝中存在的技術誤差，對加工精度及質量具有嚴重影響。所以在機械加工工藝的控制中就必須加強對工藝技術誤差的重視，找出誤差原因，采取必要的誤差控制方法，從而不斷的完善機械加工工藝，提升機械產品的質量和使用壽命，確保機械加工工業的健康發展。基于此，文章探討分析了機械加工工藝技術的誤差與原因，以供參考。

機械加工工藝 誤差問題 解決對策

一、機械加工工藝技術與誤差分析

1．定位過程中的誤差

在機械加工的過程中主要存在兩種定位誤差，一種是定位副加工制造過程中數據的不準確。定位副由夾具定位元件和工件定位面一同構成。定位副加工不準確誤差是因為定位副制造配合間隙產生變異，或者是相關數據不夠準確從而導致一系列的誤差。在對加工原件進行調整時經常會出現這種定位副加工不準確誤差，但是在采用試切法加工工件時這種誤差就不會出現。另一種是基準不重合所引起的誤差。[1]

2．機床制造過程中的誤差

在機床制造中，最常見出現的誤差類型主要為：導軌誤差、傳動鏈誤差以及主軸回轉誤差等等。其中導軌誤差的出現主要是在進行機床制造中，其主要部件相對位置和運動肌醇出現異常，在制造過程中精度對其機床成形后的位置關系具有直接影響。機床導軌誤差在機械加工中影響的情況一般為：在水平面及垂直面會出現導軌直線度誤差，另外也有可能會出現在垂直面上的導軌平行度誤差。由于傳動鏈在運行中不斷的磨損，從而影響傳動鏈運轉中產生的差距進而影響制造和裝配過程。由于平均回轉軸線和主軸的實際回轉軸線存在一定的差距，從而產生主軸回轉誤差，會對零件制造產生直接影響，軸承運轉磨損和同軸度誤差均會增加主軸回轉誤差。[2]

3．加工器具的幾何誤差

（1）主軸回轉誤差

主軸回轉誤差會顯著影響到工件的形位公差，主軸回轉誤差主要可分為徑向跳動、軸向和角度擺動三種，具體見圖 1。在誤差敏感的方向，加工工件的表面不同，相應的加工誤差也會因為床主軸的徑向跳動表現出較大變化。例如通過機床加工外圓時，這種跳動可能導致圓度誤差，但其并不影響端面加工精度。在相反情況下，車端面時，軸向跳動則會對斷面的平面度產生影響，但不會影響到圓度。如果加工螺紋也同樣會造成螺距誤差。而主軸的角度擺動產生的影響和徑向擺動基本一致，區別在于，后者可能對工件的表面圓柱度也會有一定程度的影響。

圖1 機床主軸回轉誤差的類型

（2）導軌誤差

車刀在導軌上運動，機床的導向和承載都是通過導軌來實現。一些位置基準和運動基準等都是通過導軌來滿足。導軌各項誤差會對工件的形狀精度產生較大影響，導軌在水平上的直線誤差將會直接影響到工件的法線方向精度，而相應的加工精度影響也最大。

（3）傳動鏈誤差

在進行切削時，工件表面主要通過傳動鏈來實現。和傳動相關的構件主要有蝸桿、蝸輪絲桿等。機床在使用過程中隨著使用時間的延長，這些傳動機構不可避免的產生各種磨損和損壞，這樣也會產生相應的誤差。從而導致傳動鏈誤差。傳動機構越多中間涉及到的傳動路線越長，這樣相應的傳動鏈誤差也越大，從而對加工精度影響越顯著。

（4）變形后的工藝系統誤差

在加工過程中如果發生加工工藝系統相關聯指標改變，那么加工的零部件的精度就會受到一定的影響。系統的受力變形導致零件表面的誤差如材料的冷作硬化、金相組織變化及殘余應力等精度問題的產生。

二、減少機械加工技術誤差的方法

直接減少誤差。減少直接誤差是降低機械加工技術誤差的重要措施，部分直接誤差是可以通過預防來降低的。例如在機械加工中，由于受到熱度和相關力度的影響，軸車會產生一定的變形，為此可以進行軸車對切，并以走刀的反方向為對切方向，這樣就能充分的利用彈簧的性能來防止軸車變形。如果加工的零件比較薄，可選擇在在工件處在自由狀態時進行加固，使得平整板和環氧酯充分結合，將工件用吸盤磨平，不僅加強了工件剛度，同時降低了工件兩端磨削作用，減少生產加工的直接誤差。（2）誤差補償法。誤差補償法，顧名思義，

是在誤差出現后對其進行及時的彌補和糾正，降低誤差對機械加工部件的精度，而在誤差補償法中，對誤差的糾正方法也是格外特殊的，通過人為制造出一種人為誤差，進而對已經出現的誤差進行中和和抵消，降低原始誤差對機械加工精度的影響。筆者就拿個人工作經歷舉例來講：滾珠絲桿是在制造、加工數控機床過程中的重要對象，為了避免磨損影響機械加工的精確度，筆者通常會有意將絲桿螺距磨得比標準值要小一些，這樣就抵消了在預加拉伸力的過程中產生的制造誤差，與此同時，產生的正應力，能夠抵消在絲桿受熱中后產生的絲桿內壓應力，從而保持了標準螺距。（3）誤差分組法。誤差分組有利于提高工藝精度、降低誤差范圍。在進行具體的機械加工時，可以按照實際情況將成品或者毛坯的尺寸和誤差大小進行合理分組，這在很大程度上可以減少誤差的產生。分組之后可以有效調整器械之間的具體位置，有效縮小整體誤差，提高整體工藝精度。（4）減少溫度變形。當前控制溫度變形的主要方法為冷卻液，以此來降低工件的局部溫度，實現降低工件變形的目的。道具的溫度變形控制就可以采用冷卻液的方法，從而使得道具快速散去熱量，并減少切割導致的摩擦熱。對機床熱變形控制的方法有很多，從熱源角度分析可以減少機床和熱源聯系，也能通過潤滑劑來降低產熱。從散熱來說冷卻液是最有效的措施，還能夠在熱量出現較大的部件安裝散熱裝置，從而來減少溫度形變造成的零件生產誤差。

結語

隨著機械加工工藝的重要性，分析機械加工工藝中出現誤差的原因，并進一步探究了三種機械加工過程中誤差控制技術，已經成為機械加工工業中非常重要的工作內容。相關人員要對此予以高度重視，并不斷探索新的方式方法，提升機械加工誤差的控制技術水平。

[1]于磊.機械加工工藝技術的誤差與原因分析[J].科技視界，2015（09）：68.

[2]李淵.機械加工工藝技術及誤差的分析[J].科技展望，2015（13）：70.