機械制造的加工誤差問題與解決方法研究

徐春偉 遼寧輝山乳業(yè)集團（沈陽）有限公司

在經(jīng)濟全球化的大背景下，提高機械加工零件質(zhì)量極其重要。與此同時，供應(yīng)商對企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量判斷過程中，主要參考依據(jù)就是零件加工精度，但在機械加工工藝影響背景下，很難保障零件加工精度與標(biāo)準(zhǔn)相一致。機械加工工藝能夠?qū)α慵笮〖俺叽邕M行嚴(yán)格控制，而一旦有誤差存在于機械加工過程，必然會降低零件加工精度。基于此，就需要不斷提升機械加工工藝水平，以最大限度地減少機械加工零件的失誤，同時科學(xué)控制加工過程，提高零件加工質(zhì)量和效率，為機械加工零件精度提供充足保障。

一、機械加工工藝對零件加工精度的影響因素

（一）工藝系統(tǒng)受熱變形造成誤差

加工零部件時，必然會使得機械設(shè)備處于長期運行狀態(tài)中，而一旦機械設(shè)備運行，會有熱量產(chǎn)生，如切削及磨削等過程都會有熱量產(chǎn)生，此時在工件缺乏足夠剛度的情況下，工藝系統(tǒng)某部位就會因受熱而有形變問題產(chǎn)生，隨之產(chǎn)生誤差并最終影響零件加工精度。加工大型零件的過程中，因熱變形而產(chǎn)生的誤差，對零件加工精度產(chǎn)生的影響可高達 50%，可見熱變形誤差通常會給零件加工精度帶來較大影響。

（二）刀具幾何誤差影響加工精度

加工零部件過程中，必須要使用的工具就是刀具，這一零件加工工具往往會對機械加工精度造成直接影響。刀具種類不同時，往往會產(chǎn)生不同的加工精度，加之長時間使用的刀具，受不斷摩擦影響，自然會使得刀具有損耗產(chǎn)生，此時對于原始標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來說，通過長時間應(yīng)用后的刀具各種數(shù)據(jù)往往會有偏差存在，所以后續(xù)加工零部件過程中，必然會有誤差產(chǎn)生，最終影響加工精度。

（三）機床自身誤差影響加工精度

誤差往往存在于任何機械設(shè)備中，而機械加工機床也不例外，在機床安裝或后期使用過程中，因地基不穩(wěn)及磨損等因素都會在一定程度上增加誤差，影響零件加工精度，并且制作誤差也會因此產(chǎn)生，如導(dǎo)軌誤差等，而這些誤差都屬于機床自身誤差范疇，部分誤差影響的零件加工精度可能會在允許范圍內(nèi)，但值得注意的是，因大部分誤差都會嚴(yán)重影響機械加工精度，所以仍然需要高度重視機械設(shè)備存在的誤差問題。此外，在機床長時間運行過程，就會出現(xiàn)一些不可避免的損耗，此時就會降低機床加工性能，如傳動鏈故障問題和機床老化現(xiàn)象等，同樣會給零件加工精度造成影響。

二、機械制造的加工誤差問題解決措施

（一）降低原始誤差

原始誤差，即工件在加工制造開始之前可能會產(chǎn)生的誤差。我們可以通過在機械加工過程中，采用保證夾具等工具質(zhì)量精度等改善設(shè)備的方法來減小加工時出現(xiàn)誤差問題的可能性，同時我們也可以提高在設(shè)計計算等預(yù)準(zhǔn)備階段的精確度，通過這樣的方法減小誤差問題的產(chǎn)生。并且我們也可以通過按時修理維護機械設(shè)備的方式來弱化內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，從而減小在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱變形磨損等問題出現(xiàn)的可能性。在操作者方面，可以在開始操作之前對工人進行集中統(tǒng)一學(xué)習(xí)訓(xùn)練，對操作過程中對出現(xiàn)的困難點進行講解防范，這樣既可以提高工件的生產(chǎn)效率，又提高了生產(chǎn)質(zhì)量，是一個標(biāo)本兼治的好方法。并且如果有條件的話可以采用最新的高科技人工智能生產(chǎn)設(shè)備來代替人工進行加工處理，如數(shù)控機床就是一個很好的例證。隨著高科技發(fā)展，智能制造的趨勢愈發(fā)火熱，我們可以積極引進這種方式，這不僅可以減少生產(chǎn)成本，也可以提高產(chǎn)品質(zhì)量精度，是一個兩全其美的好方法。

（二）嚴(yán)格把控溫度

溫度會使加工設(shè)備如夾具刀具主軸發(fā)生熱變形，從而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，嚴(yán)格把控溫度可減少這些情況的發(fā)生，溫度的控制要視情況而變。若是吸熱多于散熱，會導(dǎo)致溫度過高影響加工過程，我們就可以采用加入冷卻液提高散熱效率等方法來解決問題。若是散熱多于吸熱，會導(dǎo)致溫度低影響加工效率，我們可以采用外加熱源的方法來解決問題。同時由于加工過程中溫度并不是一成不變的，我們要做好溫度檢測系統(tǒng)，實時確定溫度以便我們采取相應(yīng)措施。

（三）提高工藝系統(tǒng)的剛度

（1）改善工藝系統(tǒng)主要零件接觸面的配合質(zhì)量，增加實際接觸面積，提高接觸剛度。（2）提高工件的剛度，減小受力變形。例如，車削細長工件時，減小支承間的長度，采用跟刀架或中心架增加工件的剛度，減少變形。（3）合理裝卡工件，減小夾緊變形。例如，車削軸套等薄壁零件時，可以在軸套外側(cè)增設(shè)開口過渡環(huán)以增加接觸面積，減小變形。也可以改變加工方法，先裝卡厚壁鋼管或圓鋼，待軸套加工完成后，再把軸套從厚壁鋼管或圓鋼上切下來。

（四）做好誤差補充

誤差補償法常見的有多種實現(xiàn)途徑。靜態(tài)補償在機床加工制造誤差中屬于一類基礎(chǔ)舉措，主要是在機床加工程序中增加一部分硬件結(jié)構(gòu)，并與外力共同作用控制方向來減小誤差。常見的有：在機床中增加螺絲零件，使用矯正矩尺控制螺絲之間的距離，調(diào)整零部件參數(shù)達到平衡等。靜態(tài)補償是最常見的一種，它既可單獨使用，又可與其他方法聯(lián)合使用共同完成誤差補償。動態(tài)補償，在工業(yè)中常用作實時調(diào)整與靜態(tài)補償共同結(jié)合使用，例如在進行車床切削加工時，溫度會隨著機床位置移動而發(fā)生改變，而此時動態(tài)補償就可以根據(jù)實際情況實時反饋信息，使操縱者可以根據(jù)這些來調(diào)整進給量、溫度參數(shù)等。坐標(biāo)補償，多用于電子機械化生產(chǎn)制造中，它利用數(shù)控機床建立的坐標(biāo)系實時對比坐標(biāo)原點來反饋坐標(biāo)信息，方便電腦自動進行信息校對，智能開展優(yōu)化操作以此減小誤差。

三、結(jié)束語

綜上所述，機械制造的誤差種類繁多且無法完全避免，但是在一定范圍內(nèi)我們可以接受誤差，所以我們要通過一系列的措施對不同的誤差問題產(chǎn)生原因進行徹底的解決改善，從而達到減小的目的，使我們生產(chǎn)制造加工出來的工件成品是符合和滿足我們設(shè)計參考要求的。