机械加工工艺的技术误差问题及对策分析

机械加工工艺的技术误差问题及对策分析

李洛锋

陕西法士特齿轮有限责任公司陕西宝鸡722409

摘要：近年来，我国社会经济发展水平不断提高，机械工业迅猛崛起，机械产品种类繁多，层出不穷，广泛应用于各行各业。而随着机械工业产品及产量不断提高，机械产品的工艺精度和质量要求不断受到人们的重视。当代机械加工企业多数采用生产线作业，工艺技术精度直接影响着产品的质量及性能。为此，在接下来的文章中，将全面围绕机械加工工艺的技术误差问题及对策方面进行详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词：机械加工工艺；技术误差；问题；对策

引言：在机械产品的加工过程中，由于产品的机械加工技术和要求各有不同，所以在实际生产中就要结合产品的用途和规格严格地控制机械加工工艺从而提升产品的使用性能。机械加工的精度不仅会影响机械零件的外观，更加会影响其使用寿命，且生产中任何一个工艺环节出现了问题，均可能会影响机械零件的精度。因此必须对机械加工工艺有足够的认识，提高零件的稳定性和长久性。

一、机械加工工艺技术内容浅析

通常而言，机械加工技术水平很大程度上影响着机械加工工艺水平，工艺规程的建立，一方面依据产品的规格、数量，一方面要充分结合当前人员及生产设备等实际情况。将工艺规程转化为工艺流程文件，为机械加工生产环节提供指导，是机械加工车间必不可少的技术性文件。然而，因为不同工厂对零件实际规格要求不尽相同，机械加工具体配备环节有一定差异。所以，在实际机械加工工艺流程中，应当引入科学适用的加工手段，确保毛坯不论是质量规格还是形状均满足实际要求，进一步满足工厂质量要求。换言之，机械工艺流程通常是经由对原材料开展初加工，再开展细加工，最后装配完成的一个过程[1]。

二、机械加工工艺存在技术误差的原因

（一）定位误差

在零件的加工环节的定位误差主要表现在两方面，其一是由于定位副加工不准出现误差，其二是基准不重合导致误差。所以在零部件的加工中就必须重视定位基准的参考，尽量选择正确的几何要素进行，当所定位的基准与设计基准不相符时，会出现基准不吻合的误差。定位副由两部分构成，分别是工件定位面和夹具定位原件，定位副间或者定位副制造的配合间隙出现的异常变化会引起零件的变动，其导致的零件最大变动量即为该定位副的加工不准确误差大小。该误差一般出现在采用调整法加工零件的过程中，而试切法则不会出现类似问题。

（二）机床制造误差

常见的机床制造误差有主轴回转误差、传动链误差、导轨误差等。其中导轨误差，是机床各主要部件相对位置和运动的基准，其精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。机床导轨误差在机械加工中影响的情况一般为：导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差和前后导轨在垂直面内的平行度（扭曲度）误差。由于传动链在运行中不断的磨损，从而影响传动链运转中产生的差距进而影响制造和装配过程。由于平均回转轴线和主轴的实际回转轴线存在一定的差距，从而产生主轴回转误差，会对零件制造产生直接影响，轴承运转磨损和同轴度误差均会增加主轴回转误差。

（三）加工器具误差

加工器具的误差主要指道具和夹具的使用过程中产生的误差，夹具的施工会直接影响加工的位置，一旦夹具出现了较大的几何误差，会对零件加工造成极大的影响。刀具由于长时间的使用必然会出现一定的磨损问题，这种磨损会对加工零件的形状、尺寸造成很大影响。

（四）变形后的工艺系统误差

在机械加工工艺中，如果要加工的机械零件的强度相比于机床、刀具和夹具较低的话，容易产生一定的形变从而产生误差。这种因为变形导致的误差是机械加工技术误差的重要组成。对于镗直径较小的内孔，如果刀杆硬度相对较小，导致加工中更易变形，因此对机械加工的精度影响也就更大。由于外圆车刀在法线和加工面上的硬度相对较高，所以其导致的变形产生的误差较小可忽略。另外材质不均匀、加工切削力改变均会增加变形后工艺系统误差的影响。

三、机械加工工艺技术误差的解决对策分析

（一）严格遵循生产原则

在机械产品加工生产过程中，加工顺序应遵循一定的原则，如“基准先行”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”等。应尽量选择多表面加工的基准，确保加工表面具有良好的位置精度，减少定位误差的产生，同时，也应尽量使设计基准和定位基准重合，减少误差的产生。

（二）减少生产加工的直接误差

事实上，某些直接误差是可以通过一定的方法来降低的，而且在众多方法中，减少直接误差是相对简单易学，操作成本比较低的方法，在行业内应用也最为广发。在实际加工过程中，工艺技术人员应明确技术误差产生原因，高度重视每个生产环节，要根据实际机械产品类型及所处生产作业条件，来对具体操作进行适当的调整，及时修复和改善误差。例如，机械加工过程中，机械运转和摩擦，会释放大量的热量，而热量和力度的变化很容易造成轴车形变，此时，可以采取轴车对切、走刀反方向为对切的方法来缓解，利用弹簧性能来防止轴车形变。由此可见，加工生产过程中，遵循一定控制策略可以有效减少直接误差，不改变原有机械加工状态，有效降低技术误差对产品精度和质量的不良影响[2]。

（三）填补和补偿误差

技术误差也可以通过误差填补和补偿的方式来有效的降低。所谓填补和补偿，就是对机械加工误差产生的原因加以分析和研究，然后通过适当增加材料的方法来进行误差填补和补偿，进而降低零件加工误差，即通过人为有意识的制造一定的新误差，来平衡加工过程中的原始误差，是二者互相抵消。例如，数控机床的滚珠丝杆螺距经常因磨损而小于标准值，此时，可以补偿装配时预加拉伸力，利用正应力补偿误差，降低误差影响所带来的影响。

（四）减少温度变形

机械加工会产生热量，大量的热就会导致设备产生受热变形，导致误差产生。机床热变形是机械工艺技术误差产生的途径之一。此时，要对其进行控制，降低机床设备的温度，通常可以采取以下几种种方式加以缓解:第一，切断或减少机床和热源之间联系；第二，使用润滑剂减少摩擦热量的产生；第三，采用冷却液进行设备冷却；第四，安装散热装置[3]。

（五）合理利用误差分组

所谓误差分组法，就是将工件进行分组，主要依据是工件尺寸的不同和工艺技术误差的大小，这样有利于缩小每组的平均误差，后续再根据实际情况进行适当的调整，尽量缩小整体误差。

（六）灵活采用误差分组

在机械零件的加工中，有时部分工艺已经非常成熟，而且精度控制良好，但是在下一个工序加工半成品的过程中往往由于精度太差出现了严重的定位误差或者复映误差，从而降低了零件的精度。而单独提升这一工序的加工精度存在很大困难，常常需要较大的经济投入，这个时候就可以采用误差分组的方法，将毛坯或者半成品以误差为标准进行分组，然后分组分批次进行生产和加工，通过调整道具和工件位置等减少操作难度，减少整个批次零件的误差，有效地控制工件的尺寸分布。

结论：

总之，在机械加工工艺中误差的出现是不可避免的，而且误差类型也多种多样，这些误差会严重的影响机械加工工艺的精度。所以在机械加工工艺的控制中就必须加强对工艺技术误差的重视，找出误差原因，采取必要的误差控制方法，从而不断地完善机械加工工艺，提升机械产品的质量和使用寿命，确保机械加工工业的健康发展。

参考文献：

[1]赵会民．浅谈机械加工工艺对产生误差的影响及其解决措施[J]．装备制造技术,2013,13（11）：120-121．

[2]王秀丽，魏永辉,蒋志强,魏永强.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J]．河南科技，2015,9（24）：52-54．