機械加工工藝技術與誤差方式分析

孫鳴雷

即墨區第一職業中等專業學校，山東青島，266200

0 引言

在機械加工生產期間，因為零件尺寸、生產類型、技術要求等存在較多差異，所以零部件需要經過一系列的加工工藝，工作人員要結合零部件的各項要求選擇適宜的機床加工方法。機械加工質量和效率直接影響整體行業的革新發展步伐，因此要在實踐探究中保障技術具有專業性和標準性。而分析當前機械加工實踐情況發現，機械加工發展對工藝技術存在明顯的依賴性，實際工藝技術在使用期間存在較大誤差，這直接影響了整體技術效果和產品質量，因此要針對誤差出現的原因提出改善策略。

1 機械加工工藝技術分析

1.1 概述

簡單來講，機械加工工藝就是運用機械加工的方式，按照施工圖紙和尺寸大小，讓毛坯的形狀、位置、性質、尺寸等逐漸發生變化，最終成為符合設計標準的合格零件。加工工藝屬于工作人員在加工之前進行的工作，實際加工步驟和基礎數據直接影響著零部件的質量安全，因此要避免在加工期間出現失誤現象，有效預防經濟損失[1]。由于工廠的實際生產狀況存在差異，選用的工作流程不同，所以要詳細記錄說明每項加工步驟和操作流程。近年來累積經驗顯示，機械加工工藝不僅是技術操作的重要參數，還是工作人員選擇機床和加工方法的基礎依據，具體流程如圖1所示。

1.2 特征

第一，提高產品安全。在經濟現代化發展背景下，機械加工工藝技術更加注重如何提升實踐應用的安全性，具體表現為以下幾點：首先，關注設備維護和管理工作，在加工生產期間會制定完善的設備檢查要求，定期維修專業設備，避免在加工生產期間出現數據誤差；其次，利用遠程控制技術改善機械加工操作環境，有效控制工作人員和設備材料直接接觸的可能性，不斷優化加工生產的安全性能；最后，運用智能化技術提升加工工藝技術水平，讓專業設備在使用期間經過自主學習尋找運行問題，以此提高設備工作質量，避免因人員操作不當產生安全隱患[2]。

第二，控制生產成本。在時代革新發展中，各行企業面臨的競爭壓力越來越大，產品的性價比要求越來越高，此時需要企業在控制成本支出的同時，有效保護自身利益。因此現代化機械加工技術基于大數據、智能化、人工智能等優勢，調整了傳統機械加工模式，控制了實踐成本支出，有效預防了技術資源的過度損耗。

第三，提高生產質量。現代化機械加工工藝會運用機械設備取代人工操作，這樣不僅能提高實踐生產效率，還可以預防因人為操作而產生的經濟損失。現如今，機械加工工藝技術會利用相同標準，對整體生產過程進行全面約束，這樣不僅能保障產品加工生產具有規范性和統一性，還可以控制不達標產品的生產概率。

第四，提高生產效率。相比傳統機械加工工藝技術，現代化機械加工工藝會結合智能化、機械自動化等技術理念進行全面創新，具體體現在兩方面：一方面，機器操作的技術效率更高，實際工作時間更長；另一方面，智能化技術可以有效溝通生產期間產生的數據信息，科學調整各個環節之間的關系，這樣不僅能控制技術誤差的發生概率，還可以提升整體運行效率。

第五，提高科學性能。在現代技術理念的影響下，傳統機械加工模式開始向著現代化和智能化的方向革新，整體生產流程變得更加直觀簡潔，機械設備之間的數據溝通越發頻繁，單一技術設備擁有多項生產功能[3]。這樣不僅能持續拓展機械加工工藝技術的應用范圍，還可以科學處理技術加工存在的誤差。

2 誤差分析

2.1 定位誤差

這類問題主要分為兩種情況，一種是制造不精準，另一種是指基準不重合。在加工零件的過程中，要按照工件的幾何要素進行定位分析，假設設計基準和所選定位沒有發生重合，那么就會出現基準不重合的誤差。夾具定位元件和元件定位面可以構成定位副，如果定位副之間出現配合間隙，亦或是制造不精準，那么都有可能出現工件的最大變動量，這一問題應可以稱作定位服制造不精準誤差。工作人員利用調整法加工時，很可能產生相關問題，但選用試切法則不會出現這種情況。

2.2 制造誤差

對機械加工機床而言，在實踐工作中出現制造誤差的原因分為三種：首先是指傳動鏈，這種誤差主要出現在傳動鏈兩端的元件之間，是由裝配制造時引起的，在生產加工期間會出現較為嚴重的磨損現象；其次是指導軌，其屬于機床明確各部件相對位置關系的重要標準，出現誤差的原因在于導軌出現不均衡的磨損現象，實際制造安裝質量不符合標準；最后是指主軸回轉，其是指主軸在生產加工期間的實際回轉軸線相對于平均回轉軸線的變動量，如果出現誤差，那么直接決定了加工零部件的精密度[4]。從實踐應用角度來看，出現誤差的原因在于軸承本身有問題，或出現同軸度誤差、主軸繞度等。

2.3 幾何誤差

在機械生產加工期間，合理運用夾具能保障零部件在加工期間一直處在正確的加工位置。從深層角度來看，由夾具產生的幾何誤差，會直接影響零部件的加工精度，因此要在加工技術探究中熟練運用。而由刀具產生的幾何誤差，會改變加工零部件的尺寸和形狀。實踐累積經驗顯示，刀具的尺寸、種類等都會導致機械加工出現誤差。其中，選用定尺寸刀具進行加工生產時，零部件的加工精度會受刀具的制造誤差影響，而普通刀具不會產生直接影響。

2.4 受力變形

在機械加工期間，零部件剛度相對于刀具、家具、機床等內容而言較低，因此在切削力的影響下，由零部件剛度不足產生的變形，會直接影響技術加工精度。比如說，外圓車刀在零部件表層法線方向上的剛度較大，那么可以直接忽略這一變形；由于鏜直徑較低，刀桿剛度更低，所以刀桿受力變形對孔的加工精度影響較大[5]。在加工切削力變化、零部件加工余量變化、零部件材質不均衡等因素的影響下，加工的切削力會發生改變，這不僅會影響整體技術系統，還會增加加工誤差。

2.5 效果誤差

這類誤差是目前機械加工工藝技術中最常見的內容，根據圖2所示的機械加工管理結構圖分析發現，具體原因分為兩方面：一方面，人員因素。在實踐工藝操作中，技術人員的專業水平直接影響著操作技術的實際效果，如果人員水平的管控培訓力度不達標，那么很容易出現專業效果誤差。另一方面，設備因素。在機械加工工藝技術應用中，專業設備也占據重要的作用，因此需要工作人員在系統維護應用中，科學處理技術設備存在的問題，避免其在應用期間出現效果誤差，直接影響后續零部件的加工質量。

3 提升機械加工工藝的技術水平和零件精度的措施

3.1 明確加工技術遵守的基本原則

實踐累積經驗顯示，機械加工工藝技術要嚴格遵守“先主后次、基準先行、先面后孔、先粗后細”的基本原則，盡可能選擇表層加工可以運用的設計基準，這樣不僅能保障設計基準和定位基準充分融合，減少基準誤差的出現，還可以提升整體機械加工的工藝效率和質量。

3.2 提出標準化的工藝技術設計要求

針對當前機械加工工藝技術出現進行誤差分析發現，要想有效控制誤差的發生概率，要在明確具體原因的同時，制定標準化的工藝技術程序。具體工作分為兩點：一方面，在構建具有標準化的程序步驟時，要對整體工藝技術進行科學切分，引導其成為具有獨立性的工藝環節，注重持續補充實際工藝步驟，這樣不管是工藝結構還是工藝細節都可以呈現出標準性和專業性的特征；另一方面，針對每項環節的指標進行標準化設計，這樣不僅能有效處理應用期間的隨意性問題，還可以避免發生誤差問題[6]。在完成工藝技術流程的標準化設計后，可以有效清除加工期間的技術誤差，以此從基礎上保障加工產品的質量安全。

3.3 構建完善化的執行管理體系

一方面，在消除技術誤差的過程中，要針對實踐工作要求提出完善化的執行管理體系，具體內容涉及三方面：首先要制定規范的責任體系，準確界定技術執行的各項責任；其次要提出明確的監管體系，主要用來落實各項工作職責，確保監督范圍和責任區域具有一致性；最后要構建統一化的執行體系，其中包含注意事項、工作標準、執行方法等。

另一方面，在解決公益技術誤差時，要對實踐工作進行專業化管控。通常來講，這項工作要從兩方面入手：由于工作人員的素質水平直接影響技術質量，所以要對各部門員工的理論知識和實踐技能進行專業培訓，以此達到專業化控制目標；由于技術設備是機械加工工藝出現誤差的主要因素，所以在管理期間必須要做好保養維修、安裝儲存等工作，以此全面清除潛藏的數據誤差。

3.4 持續優化加工工藝技術手段

在加工技術零件時，直接誤差的現象無法避免，原因在于機械設備本身存在設計誤差，比如設備間距、零件磨損等，但可以通過優化加工工藝技術、選擇適宜的加工步驟，來有效控制數據誤差的范圍[7]。分析圖3所示的零部件加工流程圖分析發現，具體工作分為以下兩方面：一方面，在正式加工之前，要求工作人員對現場工作設備進行有效維護和檢查，針對可能發生的誤差問題，提出有效的應急防范對策，以此有效避免誤差的出現。比如說，在加工期間出現磨損、運轉速度等問題，要盡量保障運轉速度具有穩定性，全面檢查加工設備的零件磨損狀況，如果過于嚴重要及時更換。另一方面，在檢查機械加工設備的運轉程序時，要明確運行期間可能出現的問題，并在有效記錄中加以改正。比如說，在磨削過薄的零件時，因為工件較為特殊，所以極容易出現磨損誤差，工作人員可以將其與強度更大的工件進行組合設計，這樣不僅能方便設備操作，還可以預防工件變形產生誤差。

3.5 全面推廣誤差分組法

從本質上講，誤差分組法就是對機械加工工藝技術可能出現的誤差進行有效分類，而后針對每一種類型的誤差進行科學規避，以此降低零件生產加工期間的誤差概率。從實踐應用角度來看，這種方法既可以合理解決誤差問題，又可以提升實踐加工效率，減少時間和成本的損耗[8]。現代機械加工企業對這種方法的應用研究越發深入，不僅能用來控制出現誤差的范圍，還可以提升整體生產加工的質量水平。對機械加工生產工作來說，產品精確度不達標是最常出現的問題之一。目前企業雖然選用了高質量高水平的工藝技術，實際設計精度也符合生產要求，但依舊會涌現出較多的加工誤差。出現這一現象的原因在于某一階段的工藝流程出現質量問題，而工作人員無法利用后續技術進行有效修正，就算可以修正也需要消耗大量的成本時間。但運用誤差分組法，既可以及時發現出現頻率過高的誤差類型，又可以改善整體加工工藝流程，全面維護加工設備，減少誤差問題的發生概率。

4 結語

綜上所述，在我國社會經濟穩步發展中，機械加工領域要在重視技術革新工作的同時，不斷提升實踐生產效率和工作質量，只有這樣才能強化企業的市場競爭水平。因此，技術人員要根據誤差方式和出現原因，提出具有針對性的解決方案，注重優化加工生產產品的質量和效率，改善傳統機械加工工藝環境，積極應用國際生產加工技術方案，轉變傳統誤差處理形式。同時，還要從現代化經濟發展角度入手，基于機械加工領域的可持續發展要求，強化專業技術人才的培養力度，積極組織他們參與國內外優秀的工藝技術訓練活動，以此為機械加工企業發展儲備充足人才。