關于機械加工誤差的分析

原文濤

(濱州渤海活塞有限公司 山東 濱州 256602)

關于機械加工誤差的分析

原文濤

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在機械加工過程中，往往有很多因素影響工件的加工質量，如何使工件的加工質量達到要求，如何減少各種因素對加工精度的影響，就成為加工前必須考慮的事情，也就是要對影響機械加工精度的因素進行分析。其中誤差是影響機械加工精度的一個重要因素。

機械加工;加工精度;誤差

一、誤差的分類

1.隨機誤差:其誤差的大小和符號以不可預見的方式變化，具有偶然性也稱為偶然誤差。有很多復雜因素的微小變化的綜合引起。

2.系統誤差:在一定條件下，其數值服從某一確切函數規律，故其處理方法原則上可結合專業知識，通過理論分析或實驗方法加以掌握。由于系統誤差常涉及到對具體測量對象、測量原理及測量方法的具體分析，因此，系統誤差的發現與處理往往比隨機誤差困難得多，而系統誤差的存在對測量結果的影響也比隨機誤差嚴重，所以，必須消除系統誤差的影響，以將其降低到允許限度之內。

3.粗大誤差:明顯歪曲測量結果的誤差稱作粗大誤差，又稱過失誤差。

二、誤差的削弱和消除

(一)系統誤差的消弱和消除

1.從產生誤差根源上消除:在測量前，通過分析比較盡量發現并消除 (或減小)產生系統誤差的來源。例如按測量規程調整儀器，測量前后都必須檢查儀器零位是否變化，選擇合理的支撐與定位面，進行周期的檢定和維護儀器設備等等。

2.用修正方法消除恒值系差:引用修正值對測量結果進行修正，即對儀器不僅要正確選擇和使用，且要定期檢定和校準。例如，將測量出的系統誤差數值做成誤差表或誤差曲線，或作為修正值，將與其大小相等、符號相反的數值加入到測量結果中，即可基本消除測量結果中系統誤差的影響。

3.零位式測量法:將標準量與被測量相比較。優點是測量誤差主要取決于參加比較的標準器具的誤差，而標準器具的誤差可以做的很小。

4.補償法:在測量過程中，由于某個條件的變化或儀器某個環節的非線性特性都可能引入變值系統誤差。此時，可在測量系統中采取補償措施，自動消除系統誤差。

5.對照法:在檢測系統中，改變一下測量安排，測出兩個結果，將這兩個結果相互對照，并通過適當的數據處理，對測量結果進行改正，這種方法稱為對照法或交換法。

(二)粗大誤差的消弱和消除

在無系統誤差的條件下進行等精度測量時，對殘差絕對值較大的測量數據，可列為可疑數據，它對平均值，特別是對標準誤差的估計將會產生較大的影響。如果可疑數據確實是由粗大誤差所引起，則稱其為壞值。壞值必須剔除，否則會造成測量結果錯誤。但并不是所有可疑值均為壞值，它可能預示著測量儀器、測量方法、測量條件的不正常、不穩定，甚至于預示著一種新的物理現象被發現。故發現可疑數據時，要仔細分析或增加觀測次數，進行重復測量，盡可能正確判斷所產生的原因，決不能輕易將其示為壞值的數據，應根據誤差理論來決定取舍。

三、提高機械加工精度的措施

提高機械加工精度，對提高機械生產企業的市場競爭力具有重要作用。針對機械加工精度誤差產生的原因，從以下幾個方面來提高機械加工精度。

1.有效的減少誤差，機械加工誤差產生的部分原因就在于被加工對象及其加工工具本身就存在著一定的誤差。因此，采用有效措施，減少誤差，是提高機械精度的重要方法。加強對加工誤差中的機誤差進行分析，發現誤差產生的類型及其原因，并根據不同的原因采取不同的措施。

2.補償誤差，有些加工誤差是在加工工藝系統中產生的，因此，我們就要采取一些措施，有效的減少加工工藝系統的誤差。所謂補償誤差就是指以人工的方式，再創造一些新型的誤差，來抵消或者均衡加工工藝系統中的誤差，從而提高加工精度。

3.分化誤差，在降低加工誤差的方法中，除了補償誤差，還可以采用分化誤差的方法。通過不斷的誤差研究，發現加工誤差產生的規律，并對產生誤差的范圍做一個整體上的分類和定位，從而使加工零件的誤差范圍在宏觀上得到大大改善。還可以通過對零件的再次加工，是零件首次被加工所遺留下來的誤差再次得到完善，從而使工件表面上的誤差得到不斷的均衡。

4.采用現代化的機械加工技術，實現實時對加工誤差控制。隨著機械加工技術的不斷提高，現代化的數控機床已經得到了普及，通過計算機技術和軟件操作，我們能夠實時監測到工件在加工工藝系統中的每一個過程的幾何參數，從而實現了實時的誤差控制和誤差補償。

四、結束語

在機加工過程中，產生誤差是不可避免的。只有對誤差產生的原因進行詳細的分析，才能采取相應的預防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效提高機加工的精度。

［1］陳錦江，任成祖，徐強，金衛東，靳新民，徐燕申.陶瓷軸承零件表面特性檢測技術［J］.軸承，2003，(6):18－19.