机械加工过程中误差产生的原因分析及应对策略

机械加工过程中误差产生的原因分析及应对策略

杨彬,秦宇洁,叶玉龙

西安航空制动科技有限公司  陕西省兴平市  713106

摘要：如何有效控制加工误差是机械加工企业需要高度重视的问题，根本发展目标是提高精度来实现机械设备的使用价值。机械加工企业需要根据误差来源分析出产生误差的根本原因，然后对症下药，采取相应的解决措施来不断将误差降低至允许范围内，将加工质量提高到可以满足部门制造要求。

关键词：机械加工过程；误差产生；原因分析；应对策略

1机械加工的概念和原理

机械加工是一项系统、全面的工程，它需要在一个相对庞大、较为复杂的程序中，集合许多其他的加工工艺，并对设计图纸和生产标准进行严格的参照，从而达到目的。所以，必须对生产过程中的每一个环节、每一个工序进行严格的控制。在工艺流程的制定上，要从产品的设计样板，质量标准，生产装备，技术人员的个人能力，工作经验等因素来确定，在实际的机械加工中，由于各已加工零件对其产品的要求和要求都不一样，其加工流程也不一样。因此，在生产过程中必须严格遵循生产工艺与技术，确保产品各项性能指标均能满足设计要求。机械加工一般是先将原料从粗到细，然后再将成品装配在一起。

2 机械加工的原则

第一，加工基准面，从而使得以后的加工工作能够得到参考数据，这就是所谓的参考前处理。第二，先孔后面。对于连杆，箱体在进行工艺层的处理时，需要注意这个原理的反应，如此才能确保和平门的孔位的准确性，从而为以后的工作带来方便。第三，根据不同的加工需要，采用不同的装备，粗加工时，产品精度要求比较低。因此，需选择精确度低，功率大。为保证产品的整体质量以及生产效率，可以通过合理使用精密机床来完成工作任务。在精加工过程中，对于产品整体精度要求很高，因此，需尽量选择大精度机床。为能够提高发动机的整体性能，必须 对发动机零部件的结构进行优化设计，以满足发动机工作过程中所需求的功能特性，从而实现发动机的高效运行。对内燃机而言，当活塞被处理时，需具有很高的精度，它的工艺特征有以下几个方面：活塞壁面变薄，而径向刚度则相对较差。因此在加工过程中需要使用大尺寸的刀具来实现加工，这也就意味着在切削过程当中，容易发生形变，影响工件表面粗糙度值。若按一般回转体加工零件，然后受切削力，夹紧力，容易发生形变。另外，由于活塞本身结构较为复杂，并且容易受到其他因素影响而出现形变，这样就导致加工误差的增加。因此，当选用设备、制订工艺时，注意夹具及夹压点选择。此外，因为活塞的刚度差，而且具有很薄的壁面，为避免因机械加工过程中力道过大而造成的变形，所以在进行加工的时候，进刀量应该尽可能小，而且在切割的时候要保持高速，对于重要的表面，需要在进行精加工的时候把它放到最后。第四，根据不同的热处理工艺，对其进行合理的布置。在进行热处理工作时，要根据原材料的具体特性采取不同的方法。若要消除材料内部的内应力，则必须先进行热处理，再进行粗加工。为确保制品的总体性能，必须在制品完成后进行热处理。

3机械加工误差的有效控制措施

机械加工精度是反映机械加工质量的主要参数，加工精度越高说明加工误差越小。但在机械加工过程中，加工误差时刻存在，实现零误差只能是理想化情况，实际制造过程只能尽量减小误差。因此，机械生产加工能够允许小误差存在，不过前提是不能影响用户的正常使用体验。随着生产技术的不断进步，部分机械加工误差已经得到有效解决，可以确保机械加工精度满足制造规范要求。近几年来人们对各类机械的需求量日益剧增，为了提高市场竞争力，机械产业对于机械加工精度要求越来越高，在一些方面已经采取了误差处理措施。

3.1 减小原始误差

为了减小机械加工的误差，最本质的手段就是寻找误差产生的源头，改善源头可以达到减小原始误差的效果，而整个源头就是机械设计图纸。机械设计图纸是设计部门根据机械实际使用需求和满足客户使用功能要求制造出来的产物，需要进行多次更正修改才能制成终稿，设计人员也是充分考虑各种可能的因素，在绘图过程中尽量避免原始误差的存在。与此同时，设计人员要逐一分析加工工具可能带来的误差问题。

3.2 使用误差补偿措施

所谓误差补偿，就是要制造出一种新的原始误差来抵消原来固有的原始误差，从而不断缩小误差。比如说刀具磨损现象在机械加工过程中无法避免，为了有效提高机械加工的精度，企业需要对刀具采取磨损补偿措施，具体方法是利用数字控制程序远程操作，实现对刀具的自动磨损补偿，减小了刀具磨损带来的误差。误差补偿措施并不适用于所有的机械加工过程，具体操作要根据实际情况而定。

3.3 改善加工工艺

加工工艺也是误差主要起因之一，比如说机械定位误差的出现，如果从根本上改进加工工艺，可以有效解决连接处错位的现象，减小定位误差对机械加工带来的影响。为了有效减小定位误差对精度的干扰，加工人员需要从原有的工艺基础上进行改进，采取自动化机械精准对位技术和激光扫描技术进行连接处定位，对于结构整体性要求较高的机械设备，可以采用焊接技术进行连接。

3.4 提高加工工具的精度

常见的加工工具包括刀具、夹具和机床等，三者对应的功能分别是切割构件、固定构件、承受上部荷载。它们的精度也时刻影响着机械加工产生的误差。因此，同时提高刀具、夹具和机床的精度对降低机械加工误差存在积极作用。在对机械进行加工操作时，往往会导致误差的出现。比如刀具在长时间使用过程中出现磨损现象，导致加工结束的机械产品出现裂纹和表面参差不齐的现象。为了彻底解决这个问题，一方面，加工部门可以选择耐磨性能更好的刀具；另一方面，在工作结束后加工人员应当重视刀具的管理和保养工作，减轻空气和水分对其腐蚀作用，提高刀具的使用寿命。

3.5 推广在线测量技术的应用

科学利用在线测量技术可以达到有效降低机械加工的误差的效果。在线测量技术可以对加工过程中的机械零件进行检测，生成检测报告，加工人员根据报告判断零件是否合格，若判断合格即可进入下一道工序。在线测量技术是智能化时代下的产物，具有许多以往测量技术无法比拟的优势，在测量过程中可以实时积累许多数据，通过建立数据库的形式反馈给加工部门。除此之外，如果机械元件表面存在瑕疵和尺寸不规则的现象，在线测量技术可以充分发挥作用进行记录排查，寻找出现问题的位置，从而提高机械加工精度。

4结语

近年来，随着工业不断发展，机械制造行业作为基础行业，日益受到人们的关注，生产机械零部件时，往往存在着程度不一，表现不一的失误。其中有一部分错误是由于零件本身存在问题所导致的，还有一部分误差则是由于加工工艺不正确造成的。所以，本文对机械加工工艺技术的误差分析及优化策略进行的研究与分析，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]纪春波,张丽娟,李勇兴. 机械加工中误差产生的原因分析[J]. 中国设备工程,2022,(13):145-147.

[2]他文娟. 机械加工工艺技术误差产生的原因与控制措施[J]. 造纸装备及材料,2022,51(03):148-150.

[3]张传勇,张媛,刘海川. 浅谈机械加工误差产生原因及控制措施[J]. 中国设备工程,2021,(21):159-160.

[4]匡瑛亚. 机械加工中误差产生的原因及策略分析[J]. 科技视界,2021,(30):37-38.

[5]李秀梅. 关于机械加工过程中产生的误差原因分析探讨[J]. 科技创新与应用,2012,(12):58.