機械加工工藝技術的誤差分析及策略分析

陳艷艷

摘要：隨著中國經濟的高速發展，機械產品逐漸走入社會公眾的日常生產生活，其產品種類以及制作工藝都得到了極大地提升。在此背景下，機械產品的加工工藝技術也隨之發展，由于不同產品所需要的零部件型號以及類型不同，因此機械產品及其零部件的加工勢必要經過多重工序，應用不同的機械加工工藝。該文從機械加工工藝技術的誤差分析出發，對目前機械加工工藝技術的誤差分析進行簡要論述，并對如何解決機械加工工藝技術誤差進行分析研究。

關鍵詞：機械加工加工工藝誤差分析機械產品

中圖分類號：TH16文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2022）05（a）-0000-00

Error Analysis and StrategyAnalysis of Machining Technology

CHEN Yanyan

（HebiPolytechnic，Hebi，Henan Province，458030 China）

Abstract： With the rapid development of China's economy， mechanical products have gradually entered the daily production and life of the public， and their product types and production processes have been greatly improved. In this context， the processing technology of mechanical products has also been developed. As different products require different types and types of parts， the processing of mechanical products and their parts is bound to go through multiple processes and apply different mechanical processing techniques. . This article starts from the error analysis of mechanical processing technology， briefly discusses the error analysis of current mechanical processing technology， and analyzes and studies how to solve the technical errors of mechanical processing technology as follows.

Key Words： Machining; Processing technology; Error analysis; Mechanical products

基于社會公眾對精密度高、產品質量高的機械產品的需求，該文從機械加工工藝技術的誤差分析出發，對目前機械加工工藝技術的誤差分析進行簡要論述，并對如何解決機械加工工藝技術誤差進行分析研究。

1? 機械加工工藝技術簡述

1.1? 機械加工工藝技術

與傳統生產相比，機械加工工藝的復雜度、精密度以及機械化程度都有所提升，復雜的工序要求生產線必須嚴格按照機械產品以及零部件的設計圖紙完成生產制作，因此，企業以及相關部門需要加強對機械加工工藝的管理，不斷提高機械加工工藝的加工水平以及技術水平。

1.2? 機械加工工藝技術應用原則

企業以及生產部門應當從機械加工流程出發，在產品設計圖紙的基礎上，結合本企業以及生產部門的具體生產能力、機械加工工藝的具體應用情況，制定相應的機械加工流程。此外，企業以及相關部門也應當結合生產實際制定更加合理的加工工藝安排，通過合理的工藝安排以及生產流程提高機械產品的整體質量以及精密度、生產水平。一般而言，機械加工的主要生產流程為粗加工產品原材料、半精加工產品、精加工產品，并進行零部件裝配。

在機械產品加工生產中，企業以及相關生產部門應當堅持以下基本原則，以此來提高產品的整體質量以及加工生產的效率。

1.2.1? 基準先行原則

基準先行是指生產部門在加工機械產品以及具體零部件時，應當將加工基準面作為前序環節，基準面加工一方面能夠有效避免后續加工出現數據錯誤、產品質量瑕疵等問題，另一方面也能夠有效提高產品的精準度，為后續生產加工打下良好的數據基礎[1]。

1.2.2? 先孔后面原則

先孔后面原則主要體現在對連桿以及箱體等產品的加工當中，為了保證孔與平門的數據準確，保證產品生產的精準度，并提高生產加工效率，必須堅持先加工孔后加工面的原則。

1.2.3? 從實際出發原則

從實際出發原則是指生產部門應當根據不同產品的實際加工需求選擇更合適的生產環節、加工工藝以及具體的機械設備。例如在粗加工環節，該環節主要是對產品材料進行初步處理，較少涉及產品精度，因此可以選擇精度較低但效率高、功率大的機械設備。而在精加工環節，其對產品的質量以及精度要求較高，此時則需要選擇精度較高的機械設備。

1.2.4? 生產部門也應當適時選擇、合理選擇產品加工的熱處理工序

針對部分對原材料的內應力有要求的產品加工，熱處理工序應當在粗加工與精加工之間進行，而針對部分強調產品整體性能的零部件加工，熱處理工序則需要在加工之后進行。

2? 機械加工工藝的誤差分析

機械產品對加工工藝的精度有較高的要求，但受制于當前技術設備以及成本等多重原因，機械加工工藝依舊存在誤差，針對機械加工工藝的常見誤差，分析研究如下。

2.1? 定位誤差分析

定位誤差分析主要包括基準不重合、定位生產不準確等問題，這是機械加工工藝的常見誤差。在機械加工工藝中，定位主要是指將工件固定在機床，并保證工件與刀具結合緊密、精準，工作人員以此來保證機械加工工藝的定位準確，保證產品加工的精度以及整體生產效率。一旦機械加工的生產設備定位不準，不僅會導致機械產品的后續生產環節準確度、精度下降，更有可能出現安全事故，不利于企業的安全生產，更不利于企業對機械產品加工的整體管理。

2.2? 幾何誤差分析

由于機械產品要求加工工藝的精度以及準確度，因此生產環節必須嚴格按照設計圖紙以及生產規劃、工藝流程展開，生產部門應當根據機械產品的具體要求選擇合適的加工工藝以及生產設備、刀具等。因此，在機械產品加工工藝中，由于生產設備的主要部件產生形變而出現的誤差，即幾何誤差。幾何誤差的常見原因有機床主軸形變、刀具形變等，對此簡述如下。

首先，在機械產品加工中，機床是主要生產設備之一，而機床主軸能夠傳動產品材料以及零部件，保障生產工藝、生產流程的順利進行，是機床的重要零部件，如果機床主軸出現形變會直接影響產品加工的工件的相對位置，進而導致加工誤差。機床作為產品加工工藝的重要設備，運轉時間長，因此在機床運轉過程中也極易出現誤差。由于機床運轉時間長，因此其內部的熱源熱量極有可能導致機床發生溫度變化，進而影響機床部分材料的結構，出現形變，導致機械加工工藝出現誤差[2]。

其次，刀具、夾具的誤差分析。刀具與夾具是機械產品加工工藝的重要工具，也是應用范圍最廣的工具之一，這些工具由于在使用過程中不可避免地會出現磨損等情況，因此也常出現加工工藝的誤差。一般而言，刀具在使用時的磨損并不會完全導致機械產品加工工藝出現誤差，一旦刀具、夾具的磨損超過磨損范圍，工作人員必須及時更換新的刀具和夾具，否則會出現加工工藝的誤差。除此之外，即使是同一機械產品的零部件加工，也會應用到不同的刀具和夾具，這些不同種類的刀具放在不同的加工流程當中會有不同的效果，產品的加工工藝對不同的刀具也有不同的要求[3]。例如在精密位置加工中，其加工工藝要求相應的刀具具有較高精度，因此工作人員需要特別關注此部分刀具的磨損情況以及誤差情況。而普通位置受到刀具磨損的誤差影響較小，因此工作人員可以根據刀具所處的不同位置合理安排更新周期。

在機械加工時，為了保證產品的精度，必須嚴格按照工藝流程以及加工圖紙使用夾具，利用夾具精準找到產品以及零部件的具體加工位置，進而保障機械產品的加工。但在實際生產中，由于工作人員的疏忽以及不合規操作，在生產中由于夾具使用不正確導致機械加工工藝出現幾何誤差的情況十分常見。

2.3? 變形誤差分析

在機械產品加工時，被加工產品的剛度也是影響加工工藝精度的重要因素。部分機械產品的加工工件性能不同，剛度較低的工件在規劃加工流程時就應當充分考慮到產品工件性能和剛度對加工流程的影響。例如：車床切入內孔的操作一般為橫向切入法，此時如果產品工件的剛度不足，導致工件變形，則勢必會影響到機械產品的加工工藝，降低產品的精度以及質量[4]。

3? 影響機械加工工藝技術誤差的因素分析

在機械加工中，常見的工藝系統誤差、定位誤差以及機械誤差、制造誤差等都有不同的影響因素。

第一，工藝系統的誤差與加工工藝流程規劃以及工藝系統的設置都有十分緊密地聯系，一旦工藝系統缺乏科學性、合理性，就會出現加工工藝誤差。此外，機械產品的原材料剛度、力度等情況也會出現誤差，材料的形變會導致工藝系統出現誤差以及運行故障等問題，不僅會降低產品本身的精度和質量，更有可能發生安全事故。

第二，定位誤差作為最常見的誤差之一，定位基準是保證后續生產工序合理、精準的前提，一旦定位基準和設計基準不一致，就會出現定位誤差。

第三，幾何誤差的主要影響因素分別是機床、刀具和夾具，關鍵零部件的磨損、老化都會影響機械加工工藝的精準度。機床的誤差主要是通過生產部門嚴格執行加工工藝流程，嚴格落實各個生產環節;刀具和夾具的誤差則與其自身在使用過程中的磨損有著緊密地聯系，因此需要工作人員及時更換磨損嚴重的刀具和夾具。

4? 機械加工工藝的誤差解決策略分析

如上文所述，在機械加工工藝中，由于不同設備運行以及刀具、夾具磨損導致的誤差不僅會降低產品的生產質量，更有可能會發生安全事故，因此，為了提高產品生產效率、生產質量，降低安全事故發生的可能性，企業以及相關部門必須重視機械加工工藝的誤差問題。

4.1? 誤差分組及標準化建設

對于機械加工工藝而言，誤差分組不僅能夠合理控制加工工藝出現誤差的概率，更能夠減少安全事故發生的概率。在加工流程中，由于不同工藝環節導致的誤差不同，因此技術人員可以通過定期檢修、合理排查的方式進行誤差排除。管理人員應當根據具體機械產品的加工流程分析加工環節的薄弱點，并對加工流程中的薄弱點以及可能出現誤差的生產環節進行分組，重點跟進能夠通過有效手段降低誤差的組別，并通過更新設備、提高加工技術等方式控制加工工藝的誤差[5]。

除此之外，為了減少甚至避免機械產品加工出現誤差，企業也可以建立標準化、體系化的加工工藝流程，合理安排相關程序，具體包括建立技術標準、生產標準以及巡檢標準等，通過制度標準完善機械產品的加工工藝環節，提升加工工藝的整體質量以及生產效率、標準化水平。在具體細節上，企業應當做好預案機制，保證具體工作人員能夠及時發現誤差并進行誤差排除，減少誤差對機械產品加工的影響。

4.2? 變形誤差處理

在機械產品加工工藝中，由于刀具、夾具磨損、變形以及產品工件變形導致誤差的情況較為常見，對此，企業應當從減少外力對加工產品以及加工流程中的零部件、加強對溫度等條件因素的控制兩方面出發進行誤差解決。

首先，針對機械產品加工工藝的零部件磨損、老化等問題，企業以及相關部門可以在機械加工的工藝流程設計中盡可能地減少摩擦力、擠壓力等外力對零部件的影響。在加工前，負責人員應當排查生產工序的零部件是否符合要求，固定零件的質量、性能是否符合后續生產的要求，一旦出現零部件質量不合格，需要及時更換相應零部件，并做好零部件固定工作。針對設備零部件在日常生產中的摩擦、老化問題，本文認為技術人員應當根據產品加工工藝流程及時檢修設備零部件，并做好零部件更換工作。

其次，在機械產品加工中，部分產品由于材料等因素的限制，在部分生產環節會出現由于受熱而變形的問題。對此，技術人員及可以采用冷卻液對受熱材料進行降溫，及時散熱。冷卻液能夠保證機械產品加工的局部溫度處于穩定值，有效減少工件的形變問題。

4.3? 其他誤差處理

在機械產品加工工藝中，由于客觀技術問題以及工藝流程設計問題，難免出現原始誤差。在發生原始誤差時，技術人員應當及時排查誤差出現的原因，并利用不同技術手段盡可能地減少原始誤差。例如，由于刀具精密度不足、焊接工藝技術落后等原因出現的原始誤差，技術人員可以更換精密度更高的刀具，或采用更加先進的自動化焊接工藝來減少原始誤差。

在原始誤差處理中，對加工工藝流程的監控更能夠有效避免由于原始誤差導致產品質量不合格等問題。部分無法消除的原始誤差在經過合理規劃后并不會對加工工藝產生實質影響，對機械產品的質量以及生產流程影響較小，但為了避免在加工過程中由于原始誤差超出規定范圍而出現產品質量不合格的問題，企業可以采用自動監控與員工定時巡檢結合的方式監控原始誤差的范圍值情況。在產品加工前，企業也可以采用補償誤差的方式減少原始誤差。例如在數控機床生產中，滾珠絲桿產生的誤差可以采用減少絲桿絲螺距、拉伸絲桿絲的螺距等方式控制滾珠絲桿的整體誤差[6]。總而言之，由于原始誤差產生的原因眾多，不同產品加工工藝流程、不同生產設備都會產生原始誤差，在加工流程規劃階段，企業就應當做好原始誤差計算工作，盡可能地降低原始誤差對機械產品加工的影響[7]。

5? 結語

綜上所述，在機械制造業高速發展的背景下，機械加工工藝成為行業發展的重要技術。對此，該文從機械加工工藝的誤差分析出發，對常見的定位誤差、幾何誤差以及變形誤差進行簡要分析，并通過分析機械加工工藝流程以及導致誤差出現的原因等方式，論述了如何合理解決加工工藝誤差。

參考文獻

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[2]張楠.機械加工工藝技術誤差分析及對裝配質量的影響[J]. 內燃機與配件，2021（9）：127-128.

[3]李林.行波管機械加工工藝資料管理系統設計與實現[D].成都：電子科技大學，2020.

[4]馮桂倩.機械加工工藝技術誤差分析與控制[J].河北農機，2021（8）：52，57.

[5]王世偉.機械加工工藝技術誤差分析與改進策略[J].科技資訊，2020，18（28）：56-57，60.

[6]李周華.機械加工工藝技術的誤差及應對策略分析[J].南方農機，2020，51（8）：171.

[7]姚志濤.基于綠色制造的機械加工工藝技術研究[D].洛陽：河南科技大學，2017.