浅析机械设计与加工的误差问题

浅析机械设计与加工的误差问题

薄纯青

（国核工程有限公司上海市200233）

摘要：从理论上讲，不管什么工作、什么加工工艺在制作过程中与理念上会存在着一些差距，产生一些误差。往往在机械设计和加工的时候，会存在着误差，为了提高产品质量需要对误差产生的问题进行深入研究，有针对性的去减小误差，本文结合了机械加工的变化情况，研究了减小误差的一些具体措施。

关键词：机械设计；加工；误差分析；措施

1引言

为了满足当代人的需求，提高机械生产的精准度，提高产品的质量，需要减小在机械设计与加工生产过程中产生的误差。往往一件产品是需要各种零件的，零件的加工是在不同类型的机床完成的，其中一个接一个陆续生产，但是产品的零件是需要各种类型的不同大小的，导致加工的模式各不相同，存在着或多或少的误差，而误差是不可避免的，要想提高产品质量需要去减小误差，那么机械设计和加工中怎样去减小误差？就这两方面做出了研究如下。

2机械设计与加工的误差分析及降低措施

2.1机械设计与加工的误差分析概述

零件生产需要三个步骤来完成，第一步，需要分析零件生产所需的各方面，然后进行构思设计零件生产，需要设计出零件合适的外观，分析所需要的原材料，然后怎样进行制造，还需要考虑实际生产的各种因素，以及会出现怎样的误差。第二步是进行生产了，生产过程中由于加工设施差以及加工的技术含量低，个人检测测量不精准，会出现各种各样的误差，所以说误差主要是在加工阶段产生的。最后一步是加工完成后需要进行检验是否合格，质量不合格的劣质品将淘汰掉，在检验过程中，由于检测人员并不可能会做到十全十美，其中还是会有误差产生。

2.2机械设计的误差分析

上述提到了误差主要是在加工零件过程中产生，那么为了减小误差，需要考虑加工过程中存在的问题。第一个问题是选购的材料因素，材料的好坏也直接影响着机械的性能问题，需要选择一种使用方便、低成本、加工容易的材料。第二个问题是加工方法，选用不同的加工方法，生产出来的零件是不同的，性能也相差较大，就比如说在生产毛胚的时候，加热方式的不同、是锻造还是铸造，生产出来的产品性能相差大，直接影响着机械的内应力，第三点生产出来的零件要具有可加工性，所以选择可以加工的零件，知道精准度要求高的和要求低的具体是那个部位，在生产出合格的零件的同时能够减小误差。加工和设计哪一个步骤都不能随意，需要两者结合考虑，在设计时需要结合加工的实际情况，加工是根据设计来进行加工生产的，如果那一个环节没有考虑到两者之间的联系，那么生产出来的零件既浪费了材料、又没有使用价值。因此针对误差进行分析可以减少机械设计加工中出错的概率，让机械设计与加工更加完美也更科学。

2.3机械加工的误差分析

机械设计加工中难免会有误差产生，但是如果在机械生产过程中采取一些措施来减小误差，这也是可行的。要想去减小误差，那需要对误差产生的原因弄明白，接下来将阐述误差产生的主要因素。

2.3.1机床自身运转的制造误差

机械加工需要运用到这机床工具，首先作为一种机械来说由于随着使用时间变长，它的性能也降低了，出现一些误差。误差主要包括导轨的位置产生的误差、传动链的传动误差以及主轴回转误差。主轴回转产生的误差是指主轴的回转轴线和理论上的回转轴线出现的变动使之产生了误差，这样会影响着加工精准度，并且也会影响零件的挠度和圆跳动以及同轴度等方面。导轨的位置也会产生误差，误差来源主要是导轨安装问题和导轨自己本身存在的误差。导轨的位置在零件加工中起着极其重要的作用，这种误差影响作用力大。传动链的传递产生的误差也是影响着机械加工的精准度，传动链能够进行能量传递，但是传动链里面是有摩擦力的，摩擦力的存在就出现了误差。

2.3.2机床用具的误差

在操作机床的过程中使用的用具主要是刀具和夹具。使用刀具时间过长会有部分磨损，刀具也有很多种，机床会使用不同刀具，不同刀具在对机械加工造成不同程度的误差，但是与第二种用具——夹具相比，误差小一点。在机械加工过程中都需要用到夹具，夹具是控制刀具和零件以及机床三者的位置，但是它所产生的误差比较大，对机械加工方面造成的影响较大。

2.3.3机械加工过程中的定位误差

在进行机械加工的时候，还会产生定位误差，是就基准点不重合、定位副本有误差这两大问题。基准点比较重要，需要保持基准点能够精确，遵从与设计时的精准点位置。如果实际操作中的基准点和设计时选择的精准位置不相同，误差就会产生。工件的精准面和夹具的定位面共同组成了定位副，所以夹具必须要精准度大的、整洁的定位面。否则会造成一些误差。

2.3.4加工过程中的系统误差

有一些工件材料的刚度没有达到要求，比机床等用具的刚度小，然后工件会受到切削力产生形变，这样就避免不了会有误差出现。所以要想避免误差，就应该合理的进行加工操作，相关技术人员应该引以重视。

2.4降低误差的措施

为了减小误差，我们可以就三个因素分析问题所在，从而提高机械效率。一方面需要制止直接误差的出现，有一些失误是可以避免的，相关的技术人员应该不能忽视误差产生的原因，选择合适的加工工具，尽量最大化的不出现误差。另一方面由于误差总是会存在的，有些误差是不可避免的，我们可以采取措施去补偿误差造成的后果进行弥补。计算出误差需要消耗的材料，然后可以在加工过程中增加材料或者选择较长的尺寸。还有一个可以有效减小误差的措施，是进行分组零件。这种措施较前两者来说，操作简单，也经济实惠。它是进行分组操作，在一个会产生误差的阶段分为很多较小的阶段。在针对小误差来进行一步一步的加工，而加工误差大的销就需要选择一个误差偏大的销孔。

上述提到的误差产生原因是主要原因，其实在实际操作中会存在着其他导致误差的因素，比如由于技术人员不熟练等因素。

3结束语

根据文章的描述我们知道了在机械加工过程中会出现很多误差，需要在加工过程中进行减小误差的操作，要减小误差需要对误差产生的原因进行彻底分析，在想出一个具体的方案，也可以在设计的时候对误差产生的影响进行弥补，将大误差转变为小误差来减小，这样一来可以提高产品各零件的精准度。

参考文献：

[1]机械设计加工中应注意的问题[J].万里鹏.技术与市场.2016(07)

[2]浅谈机械设计加工应注意的问题[J].余甜.电子测试.2016(06)

[3]论机械设计加工中应注意的问题[J].蔡晓娜.工业设计.2015(12)

[4]刍议机械设计加工中应注意的几个问题[J].欧阳宇星.文理导航(下旬).2015(11)

作者简介：

薄纯青（1989-02），男，汉族，籍贯：山东东营，当前职务：管道专责，当前职称：助理工程师，学历：硕士研究生