試論減少機械加工誤差 提高機械加工精度

李曉微

摘 要：機械工件在加工時并不能完全保證其精度達到嚴絲合縫的精度標準，因此機械加工的工件存在誤差，這種現象是不可避免的。但誤差的存在并不能影響對工件質量的進一步提高，也并不意味著工件的精度無法提升。在機械加工中可以通過試驗、分析誤差、計算誤差等各種方法提高工件的精度，減少誤差。雖然無法做到對誤差的完全消除，但誤差的范圍卻可以不斷的降低和減少。文章將對機械加工中存在的常見誤差影響因素進行列舉分析，并提出相應的方法進行解決，以期得到精度更高的工件。

關鍵詞：機械加工；誤差；進度；影響因素；解決方法

前言

任何機械的運轉都離不開對機械零件的使用，而零件的性能決定著機械的運轉質量。影響零件性能的因素主要有兩點，一是零件所使用的材料性能，二是零件的精度和加工質量。如果零件具有優良的材料性能，但加工質量低下，則是對優良材料資源的一種浪費。由此可見，提高零件的加工精度十分重要。

1 提高機械加工精度的重要性

機械加工的精度直接決定著機械產品的質量，而機械產品的質量又決定著機械產品的質量，因此，做好機械加工是提高產品質量的有效方法。但在現實情況中，往往由于加工器械水平、技術水平的限制使得工件得不到高要求的滿足，嚴重影響了工件的加工精度。但通過其他方法，例如實驗記錄分析、改善加工設備等方法是可以在一定程度上對誤差進行均化和補償的。通過對各種方法進行綜合使用也能達到良好的減少誤差提高精度的效果，提高器械的加工質量對提高生產能力具有重要的現實意義。

2 影響機械加工精度誤差的原因分析

2.1 工藝系統集合誤差的產生

機床的長期服役會導致機床刀具、軸、軌的磨損，因此在進行工件加工時就會產生工藝系統集合作用的誤差。主要有以下幾種誤差：（1）主軸回轉誤差。這種誤差主要是由于主軸的長期使用導致工件在加工過程中基準出現誤差而導致的，由于在工件的加工中，主軸是作為加工基準來使用的，因此產生主軸回轉誤差是較嚴重的一種誤差；（2）導軌誤差，導軌在機械加工中對待加工工件起到相對位置確定的作用，這種誤差一般可能是由于機床安裝時存在誤差或者導軌制造不標準所導致的。（3）傳動鏈誤差，傳動鏈兩端的動力元件出現工作誤差時就會導致工件的傳動不夠穩定精準，當輸出加工端時該種誤差就會顯露。

2.2 內應力重新分布而引起的誤差

加工機械內部存在內應力在加工的過程中就容易出現變形的情況，主要是由于機械零件在熱處理或冷處理時有應力積累，在對該種機械進行加工時，由于外部受到力作用，導致內外應力不平衡，內應力會發生擴展，故而會導致工件變形。這種由于應力不均而導致的變形，既有可能在加工的過程中發生也有可能在加工完成后發生，是一種不易測量的機械加工誤差。

2.3 機床誤差

機床誤差是導致系統集合誤差的源頭，一般常見的機床誤差主要有主軸回轉誤差和導軌誤差兩種。主軸對工件起到基準定位的作用，主軸出現回轉誤差時，可想而知工件的誤差會變的很大。主軸回轉誤差主要是由于徑向主軸跳動、竄動或擺動所引起的。導軌誤差和主軸回轉誤差也都有可能是由于機床在投入使用前，進行安裝時出現偏差和不準確所導致的。另外，這些機床誤差的產生不僅對加工機械的精度產生嚴重影響，還會對自身產生一定的磨損，導致機床使用壽命的縮短。

2.4 刀具和夾具的制造誤差以及磨損

在長期使用過程中，刀具和夾具也容易產生磨損，但并不能在一出現磨損時就進行更換，因此容易產生加工誤差。另外，由于刀具和夾具的制造廠商的不同，刀具和夾具還可能存在一定的差異，這些細微的差異也容易導致誤差的產生。刀具磨損會導致刀具的加工精準度不夠，從而使加工的機械表面產生加工誤差。夾具產生的加工誤差則主要是由于定位不準確、夾具夾力不均、安裝誤差等導致的。

2.5 調整誤差與測量誤差

眾所周知，在進行機械加工時，要先對加工參數進行調整。其實，不僅在初始加工時要進行參數設置，在加工的過程中還要不斷的進行參數的調整校正，以確保加工尺寸的精準。但現實情況中由于各種人為因素或設備因素的影響，并不能完全做到精準調整和測量，從而使得加工工件存在一定的調整和測量誤差。

3 提高機械加工精度的措施

3.1 減小原始誤差

原始誤差主要是一些通過人為努力可以減小或消除的誤差。如在進行擊穿的安裝時，嚴格按照說明和標準進行，將誤差控制在最小范圍，并通過不斷的測試和校準達到消除安裝誤差的要求。對刀具和夾具進行定制時，選用可靠質量高的生產廠家，并在使用之前對刀具和夾具的材料性能進行檢測，避免刀具和夾具由于材料缺陷而產生誤差。這些瑣事雖然看起來容易，但在現實的情況中往往容易被忽略。

3.2 加工過程中對誤差進行預防

加工企業可以動用人力資源，進行專業科研人員的配置，對常見的誤差進行分析和探究，提出新的解決方法和新的加工工藝。不斷的提高專業能力，對能夠避免的誤差進行相關解決方法的提出，同時對量具和夾具、刀具等基礎加工工具的材料進行改性研究，生產材料性能更好的加工器具，避免磨損的頻繁發生。另外，在加工的過程中可以科學綜合的使用誤差轉移、分組、平均等方法，進行誤差的化解，提高工件的精度。

3.3 減少或者轉移原始誤差提高加工精度

減少原始誤差的要點和基礎是要對原始數據進行采集和分析，通過對不同數據進行分析可以發現原始誤差對加工誤差產生的影響程度。通過一定的數據處理發現原始誤差的規律，破解規律，進行調整，減小原始誤差。另外，做好對加工設備的日常維修和養護也會減少原始誤差。

3.4 采取補償控制技術提高加工的精度

誤差補償是一種常見的減少誤差的方法，主要是通過數據測量和收集后，通過軟件進行補償的技術，實施成本低，方便簡單。其中包括兩種常見的補償方法，一種是誤差補償法，另一種是誤差抵消法。誤差補償法，是通過對原有誤差進行覆蓋實現縮小誤差的方法，這種方法本質上是“以形補形”。誤差抵消法是通過原始誤差和預期誤差之間存在的關聯關系來進行誤差消除的方法，這種方法并不能達到消除誤差的目的，但能夠有效的減小誤差。

4 結束語

綜上所述，機械加工中產生誤差是不可避免的，但還是可以通過人為的校準減小的，而誤差減小就意味著精度的提高。以上所提到的誤差減小方法并不是解決誤差最根本的方法，最根本的方法是通過科學探究來提高加工工藝，提高加工設備材料的性能。為了提供更好的加工機械效果，加工企業應該不斷拓展，提高加工綜合能力。

參考文獻

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