機械加工中技術性誤差分析及優化措施分析

摘 要：機械加工技術在很大程度上推動了社會生產機械化與產業化發展，然而當前就我國機械加工技術水平來講，依舊存在各種影響因素造成的機械加工誤差，直接威脅著機械產品既有性能，這就需要進一步突破機械加工工藝技術性誤差阻礙，以提高整體技術化水平。例如在機械加工中，各零件加工會應用于多領域生產活動，如果存在誤差，勢必會直接對整個生產過程造成影響，因此優化改進機械加工技術性誤差勢在必行。

關鍵詞：機械加工;技術性誤差;誤差分組法;直接性誤差

一、機械加工中的技術性誤差分析

（一）數據定位操作誤差

所謂數據定位操作誤差是在構件機械加工生產時，零部件固定和參數指數控制層面發生偏移，所產生的基礎操作數據與原始數據誤差超出了可控誤差值，從而使得構件整體加工難以根據既定標準數據進行加工處理。除此之外，在構件加工數據誤差不斷增加的影響下，加工成本與加工難度也會隨之不斷增大，對零件加工形成阻礙。就原有的加工方式而言，傳統定位誤差大多數來源于人為影響造成的操作性誤差，機械加工生產主要利用自動化生產模組，因此數據定位操作誤差的關鍵源頭在于構件定位層面與夾具定位零件固定層面之間存在較大縫隙。

（二）機床制造參數誤差

機床制造參數誤差包含三項，即主軸運轉誤差、傳動鏈誤差、導軌誤差，首先就主軸運轉物產來看，主軸運轉誤差是指在主軸運轉過程中，由于速度與運轉量缺乏穩定性，造成機械設備的嚴重磨損，使得實際運轉數據與要求數據存在偏差，從而引發機械加工產品存在一定的誤差;其次是導軌誤差，導軌誤差的概念解釋首先要從導軌的概念來入手，導軌作為機床穩定運行的重要基礎，同時也是明確機床各部件具體位置的標準。但由于在安裝過程中，不合格或使用時有所磨損，極易導致導軌之間的位置和部件產生一定的問題，從而產生導軌誤差;最后是轉動連誤差，轉動連誤差是指機械加工時，傳動鏈的作用是機床運轉的能量傳輸。一旦傳動鏈兩端的傳動機運轉出現問題，例如兩端的運轉機在運轉時并不能統一方向，便會導致轉動機在機械運轉時，使得鏈條與傳動機在高速運轉的過程中產生一定程度的磨損，從而使得傳動鏈兩端產生明顯偏差，最終造成機械加工產品誤差。

（三）加工器具數值誤差

加工器具數值誤差的影響要素主要來源于夾具磨損、刀具尺寸、構件加工參數等。一方面，在基于非特定構件的生產環境中，道具的選擇需要和構件加工的標準尺寸相吻合，如果出現在夾具、刀具等構件選擇上與標準的數據指數不相統一的現象，就會直接影響到數據加工的準確性和精確性。不僅會對所選擇的夾具、刀具等構件產生二次磨損的風險，同時對于零部件加工的精確度也會造成一定的誤差。另一方面，在大部分的構件中，尤其是較為常用的夾具、刀具而言，長時間地使用和磨損也會對構建表面帶來一定的影響，使得在具體的測量中，產生一系列的誤差問題。

例如，在我們常用的構件當中，釘螺的加工首先要充分考慮到釘螺結構的密度、耐腐蝕性、結構韌性等相關參數。這些參數有助于我們在加工和生產過程中，選擇更為合適的釘螺。在配合刀具的使用過程匯總，如果刀具的尺寸要明顯大于釘螺的螺口規格和尺寸，那么在加工時，就很容易使得釘螺的釘扣和夾尺的深度過大，從而導致加工出現問題或者不能順利完成加工任務，除此之外，不能與其他規格構件正常配套使用的釘螺，還會引發一定的生產誤差。而這一誤差便是我們常說的加工器具誤差。

（四）加工產品變形誤差

在生產機械產品時，不同于普通的構件，相較于夾具和刀具加工過程而言，加工工件強度相對更低，加工誤差的出現源頭更多的在于機械加工產品的性能上。一方面，由于加工產品的強度較低，導致在加工過程中，加工構件極易發生變形，使得機械加工生產受到直接影響，從而產生一定的加工誤差。另一方面，由于不同構件的產品強度也不僅相同，這就要求我們在加工過程中，對于不同的零部件要仔細處置，減少誤差的產生。

例如，在車削細長軸加工過程中，由于加工工件強度過低，并且受到切削力的作用影響，導致加工部件極易受到變形，而在加工完成之后，這些在加工過程中所產生的變形問題則會演變成為所加工產品的誤差存在，從而影響到整個產品的質量和生產。除此之外，在內圓磨床的加工過程中，由于切入磨床內孔的時候需要采用橫向切入法的方式，使得內圓磨頭主軸受到外力影響而產生變形，因此所磨出的孔也存在一定的誤差。

二、機械加工中技術性誤差的優化措施

（一）減小直接性誤差

減小直接性誤差是在加工過程中，可以通過一定的技術手段或者人為地干涉而達到的。一方面，在機械加工之前，首先要對可能出現的誤差進行充分的考慮和研究，對可能出現的誤差做好全方面的防御措施，從而達到最大限度地減小的直接性誤差。另一方面，全面實時關注機械加工生產的整個過程，尤其是在初始環節，更應該注重可能出現的誤差問題，從而及時地采取一定措施進行修補和優化，這也是有效降低技術性誤差的基本方式之一。

例如，在薄片類零部件的加工過程中，由于薄片類零部件是兩面進行同時磨削，就會產生一定的誤差，但是在加工之前，可以利用環氧樹脂粘強劑，將原有的原件黏合于光滑的平板上，之后將兩者同時置于磁力吸盤中，并將該斷面打磨光滑，然后再取下來，將這一面的打磨作為基礎，進行另一面的打磨，這樣的打磨方式不僅能夠充分保證磨削的薄片剛度強大，同時還能夠提高在加工過程中的硬度，使得該薄片在加工過程中不易變形，從而達到減少直接誤差的目的。

（二）及時補救已出現誤差

誤差已經成為機械加工中十分常見的存在，但隨著我國科技水平的不斷發展和生產技術水平的不斷提高，機械生產過程中的誤差在不斷縮小的同時，可能出現誤差的補救方式也越來越多，因此，對可能出現的誤差積極采取補救的策略也是機械加工過程中技術誤差優化的主要措施之一，同時還能夠在很大程度上降低由于誤差所帶來的人力、經濟方面的損失。

首先就常規性的補救措施來看。在常規性補救措施中，通過人為所造成的誤差來彌補機械加工時所產生的加工誤差，通過將二者誤差互補的方式，以此來抵消原始存在的誤差是常用的補救措施之一。其中最為典型的補救方式是在數控機床的加工過程中，由于滾珠絲桿螺距打磨的標準值偏小，并且已經固定成型，難以再進行二次的持續性加工，因此，可以通過加熱的方式，將滾珠絲桿螺拉伸，直至滾珠絲桿螺能夠達到構件的標準狀態，從而形成科學的誤差補償方式。除此之外，在不斷加工過程中，雖然大部分的誤差是可以進行及時補救的，但部分工件在進行二次或者多次加工之后，即使能夠進行一定程度的誤差彌補，但是該工件的加工成本也會有明顯增加。因此，就節約成本的角度來看，不斷的加工使得工件之間誤差減小在很大程度上并不是能夠廣泛使用的，在目前的機械加工生產過程中，部分的及時補救措施策略仍然有待探討和商榷。

（三）科學分組加工工件誤差

相較于上述兩種加工誤差的優化和補救措施而言，科學分組加工工件誤差主要是指在機械加工過程中，由于無法保障材料與零件精確性，貿然實施深度加工會導致更大程度的定位誤差，導致加工過程中不能確保產品精確度。所以為提高機械加工整體性與精確性，一般選用誤差分組的方式。盡管機械加工采用直接性減少誤差與彌補誤差等方式具備一定的科學理論性，但是在實際加工生產時，仍然存在實踐操作性嚴重不足的問題。因而選用誤差分組法，不僅能夠科學分類原料毛皮，同時，還能夠將接近誤差值的材料統一歸類，以此便可提高機械加工針對性，從而控制誤差值，基于加工流程初始環節減小誤差。誤差分組法簡單，易于操作，節約成本，經濟效益與社會效益良好。

三、結語

綜上所述，在社會經濟快速發展影響下，機械加工的機械化水平顯著提高，社會對于機械加工工藝技術性要求也隨之提高，以此需要相關企業充分掌握機械加工技術理論知識體系，并切實應用于實踐，以保障機械產品加工水平與質量，科學有效控制機械誤差。同時為確保機械加工業實現長遠健康發展，在機械加工時，技術人員應高度重視機械加工技術創新，提高自身專業素養，以先進科學技術有效減小誤差，從而全面提升機械產品加工效率與質量。

參考文獻：

[1]朱軍帥，邢亞克.機械加工中技術誤差問題及改進措施[J].建筑工程技術與設計，2018，（35）：840.

[2]吳顏芩，張建.機械加工工藝技術的誤差分析及改進策略[J].環球市場，2019，（21）：397.

[3]劉晶晶.機械加工工藝技術的誤差分析及策略[J].農業技術與裝備，2019，（3）：50-51.

[4]陳輝煌.機械加工工藝技術的誤差分析及策略分析[J].數字化用戶，2018，24（48）：19.

作者簡介：劉蕾（1991—），女，陜西西安人，碩士，助教，研究方向：機械。