淺談機械加工工藝對產生誤差的影響及其解決措施

劉述鳴+孫茂悅

摘要：現階段伴隨我國社會進步及經濟發展，機械加工工藝取得一定進步及發展，社會對于機械加工產品提出全新的要求及標準，而作為提高機械產品質量及性能的直接途徑，增強機械加工工藝精度消除工藝誤差具有不可比擬的積極作用。本文以機械加工工藝概念為出發點分析機械加工工藝誤差產生原因及影響，就提出具體的解決措施進行深入探究，旨在為相關技術人員積累更多的工作經驗以達到保證機械加工產品質量及性能的目標。

關鍵詞：機械加工；工藝誤差；生產影響；解決措施

自進入21世紀以來，在社會經濟穩健發展的大背景下，我國機械加工工藝現已取得一定進步及發展，社會對于機械加工產品要求也更為嚴格，并且機械加工精度與產品使用年限、產品外觀存在著密切聯系[1]。由此可見，高精度機械加工工藝是控制加工環節質量的唯一途徑。受機械加工工藝流程較為繁瑣的影響，任何加工環節出現問題均存在影響零部件加工精確度的可能性，例如：受力因素及熱量因素等，嚴重阻礙產品后續生產進度。同時，由于機械加工過程中各類機械零件尺寸、形狀、技術及生產類型存在顯著差異性，機床加工方法不得當或加工流程錯誤均直接影響機械產品加工精度。鑒于此，本文針對機械加工工藝誤差影響及其解決措施的研究具有重要意義。

1.機械加工工藝誤差產生原因

工藝規程指納入工人素質、產品數量及加工條件等指標明確產品加工工藝流程制作為統一性工藝文件，不止是企業生產組織的重要技術文件，更是企業安排生產計劃的重要依據，屬于改造工廠及車間的基礎技術依據。受企業實際生產情況差異性的影響，工藝流程不同且工藝規程具有較強針對性。其中，機械加工工藝流程指機械零件或工件加工制造步驟；機械加工工藝過程指利用機械加工技術改變毛坯尺寸、表面質量及形狀促使毛坯成為零部件的加工過程，普通零部件加工工藝流程可分為粗加工、精加工、檢驗、裝配、及包裝等環節；機械加工工藝以機械工藝流程為基礎改變機械零件形狀、位置、尺寸及性質成為成品的過程。

換而言之，加工工藝指步驟詳細參數描述；工藝流程指總體加工綱領；工藝規程指以實際加工情況為出發點所編制的加工工藝[2]。按產生原因，機械加工工藝誤差可分為定位誤差、制造誤差、刀具幾何誤差及受力變形誤差。其中，定位誤差可細分為基準點不重合誤差及定位副制造不準確誤差，定位副普遍由夾具定位元件及工件定位面共同構成，一旦加入定位副無法達標或配合間隙不準確極易引發工件變動量差別造成誤差，此類誤差多出現于調整法加工誤差情況中，并且機械加工過程中選擇工件幾何點為零部件定位基準，一旦所選擇的定位基準點與規定設計基準點不相符，存在產生基準點不重合誤差的可能性。

制造誤差又稱機床制造誤差，可細分為傳動鏈誤差、導軌誤差及主軸回轉誤差。主軸回轉誤差指主軸實際回轉軸線與平均回轉軸線間變動量大小對于零部件加工精細度的影響，具體來看各軸承間同軸度及繞度、軸承及主軸同軸度與主軸回轉誤差存在著密切聯系[3]。作為固定機床各個部件位置的基點，導軌是保證機床處于正常運轉狀態的主要依據，其機械加工誤差產生原因主要包括導軌自身原因及導軌安裝質量原因。作為機床運轉中能量轉動體系，傳動鏈機械加工誤差產生原因可分為裝配質量不足、鏈條與傳動設備間形成摩擦及兩端傳動設備相對運轉速度不一致。

一般說來，刀具切削過程中極易產生摩擦，一旦刀具磨損程度超過規定值，存在造成工件尺寸及工件形狀發生變化的可能性，意味著刀具幾何誤差與工件種類、工件尺寸存在著密切聯系[4]。同時，機械加工過程中工藝系統使用時間過長，極易造成系統受力變形導致工件加工誤差，而廣泛參與機械加工過程的所有器具中出現剛度不足或與機床、用具剛度相比更低時，受切削力作用發生變形情況，甚至由于工件材質差異性等因素，一定程度上加劇加工誤差現象。值得注意的是，每一種機械加工流程及步驟必須配有詳細的文字說明，便于技術人員理解應用。

2.機械加工工藝誤差解決措施

2.1誤差補償法

誤差補償法主要通過人為制造全新誤差以達到抵消原始誤差或補償原始誤差消除加工誤差的目標，例如：以加工數控機床滾珠絲桿為例應用誤差補償法人為處理絲桿螺距促使其略微低于標準值造成裝配絲桿螺距過程中受預加拉伸力影響加長至標準螺距，不止能有效補償制造誤差，更能產生正應力[5]。因此在實際加工的過程中，相關技術人員遵循實事求是的工作原則積極轉變傳統工作理念，將誤差分析與系統各個部件相結合，全面掌握難以消除客觀存在誤差的基本情況，針對機床精確度要求嚴格的產品利用補償控制裝置控制原始誤差，針對數控機床選擇相應的專業軟件補償磨損所帶來的誤差實現軟件自動補償誤差，而對于精確要求不高的機床需要人為手動調節螺母控制原始誤差。

2.2直接減少法

作為機械加工工藝中消除誤差的主要方法，直接減少誤差法應用較為廣泛，例如：以車削細長車軸為例受力量及熱量的影響工件極易發生彎曲變形采取大走刀反向切削法能消除受熱伸長及軸向切削力所引發的彎曲變形；以薄片工件為例削磨工件兩端面時于自由狀態下將工件使用環氧樹脂強劑粘貼于平板上處放置于磁力吸盤上進行端面磨平再取下工件，以上端面為基準再對另一端面進行磨平操作以達到增強薄片剛度消除薄片夾緊變形的目標。因此在實際加工的過程中，相關技術人員遵循可持續性發展的工作原則積極轉變傳統工作理念，通過減小負荷及提高系統剛度等方法控制外來壓力避免出現變形問題，以保證生產效率為前提條件側重于強化薄弱區域剛度。

2.3誤差分組法

在機械加工過程中，極易出現在工序工藝能力充足的情況下，受上一工序精度過低的影響，而發生定位誤差過多或復映誤差等現象，將直接影響整個工序精度的情況。由此可見，選擇誤差分組法進行加工能有效壓縮整批工件尺寸分布范圍，即將半成品或毛坯以誤差尺寸大小為標準進行分組便于縮小每組毛坯誤差調整刀具及工件相對位置以達到調整定位元件的目標。因此在實際加工的過程中，相關技術人員遵循具體問題具體分析的工作原則積極轉變傳統工作理念，通過誤差分組法或使用冷卻液等方法降低工件局部溫度以達到預防出現熱變形情況的目標，并且于各個加工環節銜接過程中盡量等待熱量散發結束后再進行下一環節操作，使用適量的潤滑液或冷卻液幫助刀具快速散熱控制刀具每一次切割量的摩擦熱。

總而言之，機床熱變形控制手段較為復雜，以熱源角度為切入點必須切斷機床與熱源間聯系促使機床不受熱源影響。

3.結語

通過本文探究，認識到目前我國機械加工工藝仍停留于高速發展階段，與過去相比機械加工工藝精度得到明顯提高，但是仍存在較多技術缺陷亟待相關技術人員攻克解決，相關技術人員必須不斷增強自身技術水平，以創新思想為指導豐富工藝誤差控制方法，增強機械加工工藝整體質量。同時，以機械加工工藝為切入點分析機械加工工藝誤差產生原因及影響，提出相應的解決措施積累更多工作經驗，對于消除機械加工工藝誤差具有顯著價值作用。

參考文獻：

[1]朱海波.機械加工工藝的技術誤差問題及對策探究[J].內燃機與配件，2017，（18）：42-43.

[2]單二虎.機械加工誤差分析與改進工藝誤差措施[J].科技經濟導刊，2017，（21）：62.

[3]王翠.機械加工工藝技術與誤差分析[J].設備管理與維修，2017，（09）：70-71.

[4]孟祥輝.機械加工工藝產生誤差的不良影響及處理對策[J].企業技術開發，2014，（23）：110-111.

[5]趙會民.淺談機械加工工藝對產生誤差的影響及其解決措施[J].裝備制造技術，2013，（11）：120-121.endprint