机械加工工艺技术误差分析与控制刘文丽

机械加工工艺技术误差分析与控制刘文丽

刘文丽刘赤兵王立

西安北方秦川集团有限公司陕西省西安市710043

摘要：随着时间的推移、社会的进步以及科学技术的改进，我国机械加工工业也顺势得到了巨大的发展，并为促进市场经济的发展作出了突出的贡献。机械加工工艺技术的误差，在很大程度上限制了我国机械加工工业的健康、持续发展，因此，必须采取合理、有效的措施，减少机械加工工艺的技术误差问题的出现。本文对机械加工工艺技术误差分析与控制进行分析。

关键词：机械加工；工艺技术；误差分析；控制

机械加工业面临的机遇和挑战越来越多，因此，要合理运用机械加工工艺技术，尽量减少各种误差，并加强对机械加工过程的管理，以提高机械加工产品的质量，进一步提高机械加工工艺精度。

1机械加工工艺技术流程

机械加工工艺技术流程是指一个普通的原材料，通过一系列的加工工艺后，最终成为零件的过程。在加工的过程中，机械加工人员首先会明确零件加工的方法、加工中涉及到的工艺流程、加工中所需要的工人数量等，然后制定加工方案，在加工方案中，加工时间、加工工艺、加工数量、加工人员等都是非常重要的内容。在机械加工中，加工方案是组织生产的重要技术文件，是工厂计划调度与生产准备的重要依据，也是改造、扩建车间、工厂的基本技术依据。

机械加工工艺技术是一种针对性和适用性很强的加工技术规范，可以说一种类型的零件都有相对匹配的机械加工工艺技术，如果两者之间无法实现匹配，那么最终生产加工出来的零件就可能是次品，难以投入使用。在零件的加工中，通过机械加工工艺技术，可以按照相关需求改变零件的性能，如零件的质量、尺寸及形状等。在机械加工工艺技术的运用过程中，需要依据一定的参数标准，作为加工的重要参考，如果脱离了参数支撑，那么零件的机械加工将变得不科学。

2误差来源

在机械加工工艺过程中，会受到加工环境、人员操作以及车床自身等因素的影响，导致加工所得工件与设计尺寸之间存在较大差异，尤其是对于一些对紧密度要求较高的“高精尖”设备，如果误差过大，将会失去利用价值，造成材料浪费和经济损失。因此，必须详细分析机械加工工艺技术误差来源，为误差控制奠定基础。

2.1定位误差

在利用机床进行产品加工时，往往需要选择该产品上的某一几何要素作为定位基准。然而，受到人为操作或零件自身因素的影响，很容易导致基准定位不准确，为后期机械加工造成负面影响。通常来说，在机械加工阶段所产生的定位误差主要分为两大类：定位参照误差和基准不重合误差。

2.2机床制造过程中出现的误差

在机床的制造过程中，主要会出现三种误差，其一是在传动链中产生误差；其二是导轨出现误差；其三是主轴出现了误差。首先，传动链的误差指的是传动链两端的传动元件之间的相对运动引发误差的产生，而这种误差是由于传动链中的各个环节的装配而造成的，在具体的使用过程中，传动链由于长期的使用，在不断磨损过程中也会加剧误差的产生。其次，作为机床运动的一个基准，导轨出现误差主要是由于对其磨损不够均匀造成的。最后，主轴回转的误差，主要是由于主轴在一瞬间的实际回转过程中产生的平均的变动量，它的误差会影响到所要加工零件的一个精确度。

2.3刀具与夹具存在的几何误差

刀具与夹具均是机械加工过程中必须要用到的加工器具，因此，刀具与夹具存在的误差在机械加工过程中也较为常见、多发。首先是刀具存在的几何误差。分析刀具存在几何误差的原因，发现主要在于以下里两个方面：第一，任何工具在经过长时间的使用之后都不可避免地会出现一定的磨损，刀具也不例外，在经过一段时间的使用之后，由于受到各种因素的影响，刀具刀体会出现一定的磨损，从而其会产生几何误差，对机械加工产品的精准度产生了一定的影响；第二，在机械产品的加工过程中，需要用到各式各样的刀具，使用的刀具不同，机械加工产品也会存在一定的差异性，例如，在机械制造过程中，规定尺寸刀具对机械加工工艺技术造成的误差在很大程度上影响着加工零件的精准度，而普通刀具造成的影响基本上能忽略不计。其次是夹具存在的几何误差。分析夹具存在几何误差的原因，发现主要在于：夹具在机械加工中如果能够得到合理使用，就能对加工零件的位置进行准确定位，然而在实际操作过程中，因为对夹具的使用规范、使用标准的了解不足、掌握不准确，导致夹具控制的刀具与机床之间出现了较大的空隙，从而致使几何误差的出现。

3机械加工工艺技术误差控制

3.1误差补偿法

误差虽然不可避免，但可通过人为参数修改和机械调整实现误差补偿，达到误差控制的目的。实施该方法的前提条件是机械加工中的误差可见，即在进行加工之前，相关设备管理人员能够清晰了解造成工件加工误差的直接原因，从而以此为出发点，有针对性地采用误差补偿措施。例如，在制作数控机床上的滚珠丝杠时，考虑到其后期会因频繁操作出现磨损，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，从而能够有效避免上述问题。

3.2误差分组法

对于一个完整的加工工序来说，即使大部分环节的加工工艺完善、稳定，加工得到的工件精度很高，但是在此工序中存在某一个环节加工技术不成熟，稳定性差，这一环节产生的误差仍会拉低成品的精度。利用逆向思维，可将系统中可能出现的误差进行分组，能够控制、容易降低的误差为一组，在实际的误差控制时将容易降低误差的一组工艺作为重点，制定经济、有效的提升加工精度的措施；某些难以控制、难以减小的误差为一组，采用高精度机床、精磨处理等措施。误差分组法尤其适用于流水线零件加工。

3.3直接减少误差

在具体的机械生产过程中，直接减少误差的方法，运用得比较普遍，首先，工作人员必须要明确的找到影响精度的各种误差的主要因素，然后采取一定的措施进行避减。举例来讲的话，在进行细长轴车削的过程中，工件很容易在温度的强烈影响之下发生变形，这个时候，机械师就完全可以采用“大走刀反向切削”的手法来直接减少变形。除此之外，机械师在薄片工件的两个端面进行磨削的时候，也可以使用环氧树脂粘强剂将所有的的工件全部粘结在同一块平板之上，保证工件与平板可以同时固定在吸盘之上，我们也完全可以将工件的上端面磨平，然后将其取下，以上端面作为基准来磨平其他的端面，这样就可以比较完美的解决薄片的变形问题。

3.4控制温度变形

当前控制温度变形的主要方法为冷却液，以此来降低工件的局部温度，实现降低工件变形的目的。刀具的温度变形控制也可以采用冷却液来降温，从而使得刀具快速散去热量，并减少切割导致的摩擦热。对机床热变形控制的方法有很多，从热源角度分析可以减少机床和热源联系，也可通过润滑剂来降低产热。从散热角度来说冷却液是最有效的措施，也可以在热量出现较大的部件安装散热装置，从而来减少温度形变造成的工件制造误差。

结束语：

在进行机械加工时，必须严格执行机械工艺流程，不断优化机械加工工艺技术，才能在有机结合生产环节的基础上，真正生产出客户所需的产品，为我国工业发展由“中国制造”向“中国创造”转变做出更大的努力。

参考文献：

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[3]毛海英.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].城市建设理论研究：电子版，2016（9）.