浅谈机械加工误差分析与工艺改进

浅谈机械加工误差分析与工艺改进

李世玉

（安徽江淮汽车集团股份有限公司合肥市230001）

摘要：最近几年以来，随着科技的不断进步，现代制造业取得了很大的发展。也就是在这个时候，社会对机械产品的质量需求也开始水涨船高，商品精细化已经成为制造业的发展大方向之一。然而，大部分机械加工企业在现实生产当中，时常会难以避免的生产出少部分不符合需求和规范的机械加工产品，而机械加工时出现误差使得生产出来的商品参数与规划时设定的数据不符就是这种现象发生的主要原因。为了使人民群众的需求得到满足，降低产品的不合格率，机械加工企业应该不停得改良制造技巧，降低机械加工误差。本文对形成机械加工误差的原因做出了解析，并以此为基础针对怎样改善机械加工技艺进行了讨论。

关键词：机械加工误差；误差补偿法；变形

引言

在科学技术水平飞速发展的前景下，机械加工技术有了很大的提升，显示出每年都产生创新和良性变化的蓬勃发展状态，群众对用机器生产加工制成的商品的质量要求也一天比一天高。所以，机械加工企业正不断研究的至关重要的问题就是提高加工技艺的精确度及产品的质量，降低机械生产加工时可能产生的误差是想达成这样的目标所要具备的最重要的条件。而要想有效且快速地降低误差，提高产品的达标率、合格率，那么就必须要找出造成误差的原因，并采取针对其特性的改进方案，以此助长企业的收效。本文在这个基础上分析机械加工产生误差的原因，并给出优化措施和改进方案，以期望能够给机械加工企业的发展提供借鉴，带来进步。

一、引起机械加工误差的原因分析

1.1由机床制造引起的误差

从某种意义上来说，机械产品的加工主要是依靠机床来完成的，因此机床的精确度决定了加工零件的精确度以及据顶其各项参数符合要求与否。若是机床由于长时间使用而消耗磨损，它的精确度也就会随之降低，也就是说零件的精确度将会随之受到影响。

由机床损耗引起的误差可以具体地分为以下两种情况：①导轨误差。导轨是确认机床各部件位置以及判断机床是否正常运行和工作的基准，若是导轨的安装出现了差错或者在使用中形成了不均匀的磨损，都会影响精确度，使机械加工出现误差。②主轴回转误差。机床的主轴是部件和刀具的动力来源，其功能主要是带动部件和刀具的运行，如果主轴回转出现误差，将直接导致加工部件的精确度受到影响；

1.2定位引起的误差

在机械加工中，由定位偏差导致的误差大致有两种情况：①定位参照误差。在科技水平的不断提高的今天，机械加工时所使用的机床基本都是数控机床，在加工生产的流程中，每件工件的大小、尺寸、形状等各方面的数据都是由相应的数字模型为参照控制的，并根据数控系统所预先设定的程序指令来完成整个加工操作过程。所以倘若模型之间的定位参照与正加工的工件之间存在误差的话，那么完成加工后的工件就无法达到标准和要求，而这也必然会导致原材料的浪费，造成企业的亏损；②基准不重合误差。工作人员在运用机床加工工件之前会把需要加工的工件和与其相对应的模板进行比对，以保证两者的基准重合，但是在机床加工零件的过程中会产生振动，导致模板和工件之间的基准出现偏移。如果发现或调整不及时，加工出来的工件就会出现误差。

1.3由于工件受热变形和受力变形引起的误差

在机械加工过程中，被加工的工件会因受到温度上升的影响而产生变形，从而导致对机械加工的精确度的影响。在精密仪器及大型工件的加工中由于受热变形影响而引起的加工误差的次数尤其频繁，占据总误差量的一半多。因受热变形引起的机械加工误差，主要是因为机床、刀具及需要加工的工件受热后自身温度的提高，当它们的温度高于周围的部件或环境时，就必须要通过各种导热方式来向周边环境进行散热，在此过程中就有很有可能受热产生变形。除此之外，机械加工的工艺系统在夹紧力、切削力、重力和惯性等作用下都会产生变形，从而就破坏了原本已经调整好的工艺系统各组成部分的相互位置关系，导致加工误差的产生，并直接影响了加工过程的稳定性。

二、机械加工工艺的改进

2.1减少原始误差

在机械加工和制造业中使用广泛的一种降低误差的方式就是直接减少初始误差，是在弄清楚引起机械加工误差的原因的基础上，尽可能减少或去除这些不良因素，争取从源头上杜绝加工误差的产生。比如细长轴的车削，如今的技术采用了大走刀反向车削法，基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形，若能搭配弹簧顶尖，就可以进一步解决受热变形引起的误差影响。

2.2误差补偿法

虽然通过减少原始误差的方式可以在很大程度上降低机械加工误差以提高产品的质量，但是机械加工中的误差并不能完全消除，这也是无法避免的。人工修正参数和调试机械是可以对误差进行控制的，这就是误差补偿法。使用这种方法的前提是工作人员要在机械加工前或加工过程中对有可能产生误差的因素有着清晰的认识，并以此为基点，采取及时的、针对性的补救措施。比如在制作运用于数控机床上的滚珠丝杠时，考虑到其后期会无法避免的在频繁操作中出现磨损，导致其螺距减小，因此在装配时预加了一拉伸力，间接增长了其螺距，这样就能够有效避免上述问题。

结语

总的来说，工业生产是国民经济的重要支柱，而衡量一个国家工业技术水平的标尺之一就是机械加工的精确度。人们对机械加工要求随着科技的不断进步而越来越高，因此如何生产和加工出精确度更高、可靠性更好的工件是机械加工行业必须要思考的。但是在这个过程中出现加工误差是在所难免的，因此更要对加工工艺进行不断的改进优化，尽可能对各个环节做好监督和检测，使加工误差控制在允许范围内，确保工件的质量不受影响，从而减少原材料的浪费，为机械加工企业取得更多的利润。

参考文献

[1]张继林.高速铣削汽轮机轮槽加工工艺误差分析及控制[D].兰州理工大学,2012.

[2]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报,2005(2).

[3]罗颂荣.机械加工系统误差分析的灰色时序组合模型及其在工艺分析中的应用[J].机床与液压,2005(1).

作者简介

李世玉（1982-08），男，汉族，籍贯：安徽省颖上县，当前职务：现场工艺工程师，当前职称：二级，学历：大专，研究方向：机械制造工艺及质量改进。