機(jī)械加工誤差的綜合分析及控制研究

褚依輝　李婷

摘 要：在機(jī)械制造業(yè)有很多種不同的機(jī)械制品需要生產(chǎn)，在生產(chǎn)的過程中也會(huì)涉及到不同的加工工藝，為了所加工制品的順利生產(chǎn)，需要對(duì)加工的工藝過程及工藝有一定的控制，在不影響到外觀的情況下來提高加工機(jī)械制品的精準(zhǔn)度，并延長使用期限，也讓加工的制品有良好的使用效果。基于此，在加工時(shí)如果出現(xiàn)一定的誤差，很可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械制品的精準(zhǔn)度受到不良影響，影響了使用效果。所以有必要對(duì)機(jī)械制品在加工中的工藝進(jìn)行研究分析，避免較大誤差的出現(xiàn)或者是消除誤差，以保證機(jī)械制品的精準(zhǔn)加工及生產(chǎn)，有效地提高使用效果，延長使用的期限。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工誤差 綜合分析 控制

1在機(jī)械制品的加工中加工工藝的重要作用

在機(jī)械制品的生產(chǎn)加工中離不開加工工藝，加工工藝具有復(fù)雜性與繁瑣性等特征，是機(jī)械制品生產(chǎn)加工過程中的重點(diǎn)內(nèi)容。機(jī)械制品的生產(chǎn)加工對(duì)于加工工藝有著極其嚴(yán)格的要求及規(guī)范，在實(shí)際的生產(chǎn)中對(duì)于工藝的整個(gè)過程規(guī)范約束被稱為工藝的規(guī)程，相關(guān)的生產(chǎn)單位會(huì)把制定的工藝規(guī)程制作成文件，作為一種工藝的約束規(guī)范，這個(gè)文件的制作有利于機(jī)械制品的加工生產(chǎn)，指導(dǎo)著制品的整個(gè)加工工藝流程，屬于工藝技術(shù)的核心文件。在機(jī)械制品的加工生產(chǎn)中工藝規(guī)范起著對(duì)工藝加工調(diào)整的作用，通過有效地調(diào)整機(jī)械制品的加工位置、大小以及生產(chǎn)規(guī)格的環(huán)節(jié)達(dá)到對(duì)機(jī)械制品的完整加工，將整個(gè)工藝流程在加工中體現(xiàn)出來。

2機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差原因分析

2.1定位誤差。在機(jī)械零件加工過程中，定位誤差主要由兩個(gè)原因造成：一是由于定位副加工不準(zhǔn)確出現(xiàn)誤差;二是基準(zhǔn)補(bǔ)充導(dǎo)致誤差。所以在機(jī)械產(chǎn)品加工過程中，要將定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)結(jié)合起來，當(dāng)所定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相符合時(shí)，就可以有效避免基準(zhǔn)誤差出現(xiàn)。定位副由工件定位面和夾具定原件兩部分構(gòu)成，誤差往往出現(xiàn)在定位副間或定位副制造配合間隙，導(dǎo)致零件最大變動(dòng)量產(chǎn)生變動(dòng)。該誤差一般出現(xiàn)在使用調(diào)整法進(jìn)行機(jī)械加工過程中，在其他方法中不會(huì)出現(xiàn)類似問題。

2.2機(jī)床運(yùn)行過程中造成的誤差。機(jī)床是進(jìn)行機(jī)械加工的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備之一。然而在機(jī)床加工過程中會(huì)出現(xiàn)各種失誤，例如在安裝導(dǎo)軌過程中，要注意使用正確方法，使導(dǎo)軌安裝不出錯(cuò)。導(dǎo)軌本身也會(huì)因?yàn)橐幌盗袉栴}對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，例如老化、變形等。在整個(gè)機(jī)床運(yùn)行過程中，機(jī)床兩端傳動(dòng)機(jī)器如果出現(xiàn)不協(xié)調(diào)或者鏈條與機(jī)器之前摩擦力過大等情況，就會(huì)產(chǎn)生一定誤差，影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3工具選擇不當(dāng)導(dǎo)致誤差。在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，對(duì)刀具選擇和使用問題一定要認(rèn)真對(duì)待，刀具規(guī)格選擇一定要恰當(dāng)，不然就容易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)誤差。另外，磨損問題也會(huì)使刀具規(guī)格發(fā)生改變，特別是用于固定尺寸刀具，一旦規(guī)格出現(xiàn)變回，就會(huì)直接影響產(chǎn)品精度。

2.4機(jī)械加工工藝系統(tǒng)誤差。原材料再生產(chǎn)加工過程中，會(huì)與機(jī)床系統(tǒng)產(chǎn)生摩擦，在加工過程中經(jīng)過反復(fù)摩擦就會(huì)產(chǎn)生變形，從而出現(xiàn)誤差，誤差導(dǎo)致產(chǎn)品厚度、質(zhì)量以及大小發(fā)生改變。因此，根據(jù)原材料自身屬性與材質(zhì)，應(yīng)該采取不同的加工手法，避免誤差過大造成產(chǎn)品不合格。

3機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差分析的控制策略

3.1加強(qiáng)機(jī)械加工工藝技術(shù)的應(yīng)用。在機(jī)械加工生產(chǎn)作業(yè)過程中，要加強(qiáng)機(jī)械加工工藝技術(shù)的應(yīng)用。具體來說，如果由于加工工藝技術(shù)導(dǎo)致的誤差，叫做直接誤差，所以在機(jī)械加工生產(chǎn)開始之前，要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，避免誤差風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。而且對(duì)于參與的所有工作人員，要明確加工流程，及時(shí)修補(bǔ)和改善生產(chǎn)過程中存在的誤差，并制定相應(yīng)的防控對(duì)策。例如：對(duì)于細(xì)長軸車削加工，由于工件受到熱、力因素的影響，極容易出現(xiàn)歪曲變形現(xiàn)象。所以，可以加強(qiáng)“大步刀反向切削法”工藝的應(yīng)用，將外部因素排除出去，并控制其影響程度，確保良好的預(yù)防誤差效果。

3.2落實(shí)加工工件的誤差分組。對(duì)于機(jī)械加工來說，作為動(dòng)態(tài)化過程，具有較高的復(fù)雜性和多變性等特點(diǎn)，所存在的不可控因素比較多，嚴(yán)重影響著材料和零部件的精準(zhǔn)度，從而加劇誤差的出現(xiàn)，造成產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。因此，要想將機(jī)械加工工藝技術(shù)的精準(zhǔn)度提升上來，要加強(qiáng)誤差分組法的應(yīng)用，也就是在機(jī)械加工中，要分類處理好各類原材料毛坯或半成品，進(jìn)而再調(diào)整工件、刀具等位置，確保機(jī)械加工工藝技術(shù)良好的應(yīng)用效果，從而合理化控制實(shí)際誤差值。

3.3加強(qiáng)工藝技術(shù)程序的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在機(jī)械加工中，要想防止誤差，針對(duì)工藝技術(shù)程序，要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)來說，主要是指：首先，加強(qiáng)技術(shù)程序步驟標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，合理切分工藝技術(shù)，成為獨(dú)立化的工藝環(huán)節(jié)，進(jìn)一步完善工藝環(huán)節(jié)，不斷增強(qiáng)工藝環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，避免出現(xiàn)工藝技術(shù)差異現(xiàn)象。其次，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)中指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，處理好誤差問題。基于此，可以有效消除和規(guī)避工藝技術(shù)誤差，充分發(fā)揮出工藝技術(shù)的實(shí)效性。

3.4降低外力對(duì)零件的影響。在機(jī)械零件加工階段中，擠壓力和摩擦力等類型，是所產(chǎn)生的力的構(gòu)成。要想將外力對(duì)零件精度的影響降至最低，要做到：首先，在機(jī)械加工開展之前，要嚴(yán)格檢查設(shè)備，一旦設(shè)備固定零件存在問題，要及時(shí)進(jìn)行處理，避免外力過多地影響到設(shè)備零件。其次，在機(jī)械加工設(shè)備表層，摩擦現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，比如在零件生產(chǎn)過程中，機(jī)床和零件之間一旦有相互接觸的要求，極容易出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象，在生產(chǎn)工作持續(xù)推進(jìn)過程中，摩擦程度將會(huì)越來越高。因此，必須要開展設(shè)備日常檢查工作，進(jìn)行表面打磨處理工作，將設(shè)備接觸零件之間的摩擦作用降至最低，進(jìn)而為零件加工的精準(zhǔn)度創(chuàng)造有利條件。

3.5做好誤差后的控制工作。在加工生產(chǎn)之前，有時(shí)即使做好的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，但是也很難避免誤差。如果在加工工藝技術(shù)使用中，出現(xiàn)了誤差現(xiàn)象，工作人員要及時(shí)做好相應(yīng)的補(bǔ)救工作，明確誤差的原因，防止造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械加工，屬于復(fù)雜繁瑣的過程，再加上受到外部因素的影響，極容易出現(xiàn)誤差。如果誤差問題實(shí)在難以避免，可以通過人為制造誤差的方式，將原始誤差消除掉。比如，在數(shù)控機(jī)床上，針對(duì)滾珠絲桿的誤差，可以對(duì)絲桿絲上的螺距進(jìn)行磨短，并且拉伸絲桿上的螺距，確保與標(biāo)準(zhǔn)距離相互協(xié)調(diào)，進(jìn)而合理化控制誤差。

3.6制定降低溫度變形措施。針對(duì)機(jī)械加工出現(xiàn)誤差問題，其中一項(xiàng)原因就是由于受熱發(fā)生變形造成的，所以要對(duì)受熱變形情況進(jìn)行控制，要加強(qiáng)冷卻液冷卻的應(yīng)用，以此來實(shí)現(xiàn)散熱。對(duì)于冷卻液來說，可以將加工工件局部溫度控制在合理范圍內(nèi)，避免工件出現(xiàn)變形現(xiàn)象。此外，在熱量因素的處理過程中，要對(duì)機(jī)床和熱源之間的接觸進(jìn)行控制，控制熱量的傳遞，有時(shí)也可以加強(qiáng)潤滑劑的應(yīng)用，這對(duì)于降低摩擦力也具有極大的幫助，進(jìn)而更好地降低熱量。

結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展，對(duì)零件的精度要求越來越高，除了在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上采取合理工藝措施減少誤差，提高精度，還可以通過融入高新技術(shù)，創(chuàng)新更多的新工藝新方法，形成先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精密和超精密加工及納米加工，確保零件在使用過程中的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。

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