浅谈机械加工工艺对产生误差的影响及其解决措施

刘述鸣+孙茂悦

摘要：现阶段伴随我国社会进步及经济发展，机械加工工艺取得一定进步及发展，社会对于机械加工产品提出全新的要求及标准，而作为提高机械产品质量及性能的直接途径，增强机械加工工艺精度消除工艺误差具有不可比拟的积极作用。本文以机械加工工艺概念为出发点分析机械加工工艺误差产生原因及影响，就提出具体的解决措施进行深入探究，旨在为相关技术人员积累更多的工作经验以达到保证机械加工产品质量及性能的目标。

关键词：机械加工；工艺误差；生产影响；解决措施

自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国机械加工工艺现已取得一定进步及发展，社会对于机械加工产品要求也更为严格，并且机械加工精度与产品使用年限、产品外观存在着密切联系[1]。由此可见，高精度机械加工工艺是控制加工环节质量的唯一途径。受机械加工工艺流程较为繁琐的影响，任何加工环节出现问题均存在影响零部件加工精确度的可能性，例如：受力因素及热量因素等，严重阻碍产品后续生产进度。同时，由于机械加工过程中各类机械零件尺寸、形状、技术及生产类型存在显著差异性，机床加工方法不得当或加工流程错误均直接影响机械产品加工精度。鉴于此，本文针对机械加工工艺误差影响及其解决措施的研究具有重要意义。

1.机械加工工艺误差产生原因

工艺规程指纳入工人素质、产品数量及加工条件等指标明确产品加工工艺流程制作为统一性工艺文件，不止是企业生产组织的重要技术文件，更是企业安排生产计划的重要依据，属于改造工厂及车间的基础技术依据。受企业实际生产情况差异性的影响，工艺流程不同且工艺规程具有较强针对性。其中，机械加工工艺流程指机械零件或工件加工制造步骤；机械加工工艺过程指利用机械加工技术改变毛坯尺寸、表面质量及形状促使毛坯成为零部件的加工过程，普通零部件加工工艺流程可分为粗加工、精加工、检验、装配、及包装等环节；机械加工工艺以机械工艺流程为基础改变机械零件形状、位置、尺寸及性质成为成品的过程。

换而言之，加工工艺指步骤详细参数描述；工艺流程指总体加工纲领；工艺规程指以实际加工情况为出发点所编制的加工工艺[2]。按产生原因，机械加工工艺误差可分为定位误差、制造误差、刀具几何误差及受力变形误差。其中，定位误差可细分为基准点不重合误差及定位副制造不准确误差，定位副普遍由夹具定位元件及工件定位面共同构成，一旦加入定位副无法达标或配合间隙不准确极易引发工件变动量差别造成误差，此类误差多出现于调整法加工误差情况中，并且机械加工过程中选择工件几何点为零部件定位基准，一旦所选择的定位基准点与规定设计基准点不相符，存在产生基准点不重合误差的可能性。

制造误差又称机床制造误差，可细分为传动链误差、导轨误差及主轴回转误差。主轴回转误差指主轴实际回转轴线与平均回转轴线间变动量大小对于零部件加工精细度的影响，具体来看各轴承间同轴度及绕度、轴承及主轴同轴度与主轴回转误差存在着密切联系[3]。作为固定机床各个部件位置的基点，导轨是保证机床处于正常运转状态的主要依据，其机械加工误差产生原因主要包括导轨自身原因及导轨安装质量原因。作为机床运转中能量转动体系，传动链机械加工误差产生原因可分为装配质量不足、链条与传动设备间形成摩擦及两端传动设备相对运转速度不一致。

一般说来，刀具切削过程中极易产生摩擦，一旦刀具磨损程度超过规定值，存在造成工件尺寸及工件形状发生变化的可能性，意味着刀具几何误差与工件种类、工件尺寸存在着密切联系[4]。同时，机械加工过程中工艺系统使用时间过长，极易造成系统受力变形导致工件加工误差，而广泛参与机械加工过程的所有器具中出现刚度不足或与机床、用具刚度相比更低时，受切削力作用发生变形情况，甚至由于工件材质差异性等因素，一定程度上加剧加工误差现象。值得注意的是，每一种机械加工流程及步骤必须配有详细的文字说明，便于技术人员理解应用。

2.机械加工工艺误差解决措施

2.1误差补偿法

误差补偿法主要通过人为制造全新误差以达到抵消原始误差或补偿原始误差消除加工误差的目标，例如：以加工数控机床滚珠丝杆为例应用误差补偿法人为处理丝杆螺距促使其略微低于标准值造成装配丝杆螺距过程中受预加拉伸力影响加长至标准螺距，不止能有效补偿制造误差，更能产生正应力[5]。因此在实际加工的过程中，相关技术人员遵循实事求是的工作原则积极转变传统工作理念，将误差分析与系统各个部件相结合，全面掌握难以消除客观存在误差的基本情况，针对机床精确度要求严格的产品利用补偿控制装置控制原始误差，针对数控机床选择相应的专业软件补偿磨损所带来的误差实现软件自动补偿误差，而对于精确要求不高的机床需要人为手动调节螺母控制原始误差。

2.2直接减少法

作为机械加工工艺中消除误差的主要方法，直接减少误差法应用较为广泛，例如：以车削细长车轴为例受力量及热量的影响工件极易发生弯曲变形采取大走刀反向切削法能消除受热伸长及轴向切削力所引发的弯曲变形；以薄片工件为例削磨工件两端面时于自由状态下将工件使用环氧树脂强剂粘贴于平板上处放置于磁力吸盘上进行端面磨平再取下工件，以上端面为基准再对另一端面进行磨平操作以达到增强薄片刚度消除薄片夹紧变形的目标。因此在实际加工的过程中，相关技术人员遵循可持续性发展的工作原则积极转变传统工作理念，通过减小负荷及提高系统刚度等方法控制外来压力避免出现变形问题，以保证生产效率为前提条件侧重于强化薄弱区域刚度。

2.3误差分组法

在机械加工过程中，极易出现在工序工艺能力充足的情况下，受上一工序精度过低的影响，而发生定位误差过多或复映误差等现象，将直接影响整个工序精度的情况。由此可见，选择误差分组法进行加工能有效压缩整批工件尺寸分布范围，即将半成品或毛坯以误差尺寸大小为标准进行分组便于缩小每组毛坯误差调整刀具及工件相对位置以达到调整定位元件的目标。因此在实际加工的过程中，相关技术人员遵循具体问题具体分析的工作原则积极转变传统工作理念，通过误差分组法或使用冷却液等方法降低工件局部温度以达到预防出现热变形情况的目标，并且于各个加工环节衔接过程中尽量等待热量散发结束后再进行下一环节操作，使用適量的润滑液或冷却液帮助刀具快速散热控制刀具每一次切割量的摩擦热。

总而言之，机床热变形控制手段较为复杂，以热源角度为切入点必须切断机床与热源间联系促使机床不受热源影响。

3.结语

通过本文探究，认识到目前我国机械加工工艺仍停留于高速发展阶段，与过去相比机械加工工艺精度得到明显提高，但是仍存在较多技术缺陷亟待相关技术人员攻克解决，相关技术人员必须不断增强自身技术水平，以创新思想为指导丰富工艺误差控制方法，增强机械加工工艺整体质量。同时，以机械加工工艺为切入点分析机械加工工艺误差产生原因及影响，提出相应的解决措施积累更多工作经验，对于消除机械加工工艺误差具有显著价值作用。

参考文献：

[1]朱海波.机械加工工艺的技术误差问题及对策探究[J].内燃机与配件，2017，（18）：42-43.

[2]单二虎.机械加工误差分析与改进工艺误差措施[J].科技经济导刊，2017，（21）：62.

[3]王翠.机械加工工艺技术与误差分析[J].设备管理与维修，2017，（09）：70-71.

[4]孟祥辉.机械加工工艺产生误差的不良影响及处理对策[J].企业技术开发，2014，（23）：110-111.

[5]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，（11）：120-121.endprint