新形势下机械设计与机械加工的误差分析

竺益坡 张伟伟 魏凯 吕钢 叶剑

摘要：在机械产品进行加工的过程中，产品在机械加工和对于加工技术的要求存在着差异性，因此在真正的生产过程中需要进一步结合产品实际的特点和用途对加工工艺进行一定的改良，这样才能够提高产品的使用性能。所以机械加工时候的精度问题会影响到机械零件的外观和使用的寿命，为此我们必须要加强对机械设计和加工的认识，避免存在误差。本文就针对机械设计和机械加工误差做出进一步的分析。

关键词：机械设计;机械加工;误差分析

随着社会的发展和科技的进步，我国的工业在一定程度上取得了一定的发展。而在工业生产中机械加工和机械设计占据着重要的位置。但是在机械加工和设计环节也会出现一些误差，而这些误差的存在会直接影响到生产的质量和效率，为了能够进一步提升生产的质量我们必须要找到一些办法尽可能减少存在的误差。本文将针对存在误差的原因进行分析，从而找到一些解决的办法，进一步降低误差，提高生产的精度，希望本文的探究能够给大家提供借鉴。

一、机械加工设计存在误差原因分析

（一）加工原理存在误差

在进行机械加工的过程中有的时候我们需要采用近似加工的办法。但是因为这种方法的应用就有可能导致误差的出现。另外在生产的过程中如果选择使用一些近似刀具轮廓也可能会导致产生一定的误差。首先采用这种近似加工方法可能会出现误差主要是因为在进行加工的过程中，工件和刀具都是存在着一定的位置关系的，基本上存在的关系和位置都是固定的，而且也可以明确在加工的过程中零部件的尺寸和大小，但是在真正的生产加工中，这个关系并不能够实现加工的精度，虽然我们保证了原有的明确好的关系和位置，但是也不能够保证不会存在加工原理上面存在的误差，比如如果机床和夹具的形状比较的复杂，那么造成的误差可能也就会越大。再有一方面就是近似刀具轮廓造成的误差。我们想要让工件更加符合设计的要求，让生产的刀具的刃口尺寸和生产完全一致几乎是不可能的。而且在生产中如果我们选择了一些成型的道具去进行复杂的曲面加工往往也无法达到相关的要求。有的时候我们为了加工的方便选择的一些刀具也可能会造成比较大的误差的存在。

（二）机床制造误差

在机床制造的过程中也有可能会存在误差情况。一方面就是导轨误差。主要是在制造机床的过程中，主要的零部件的位置还有运动肌醇出现了异常，而且制造的精度对于机床成型之后的位置关系有着直接的影响。比如水平面还有垂直面就有可能出现导轨直线度的误差，或者在垂直面上面出现导轨平行度误差等等。

（三）工艺系统受热变形引起的误差

在机械加工的过程中，因为表面的摩擦可能会产生大量的热能，这样就会导致一些零部件因为受热而出现变形，那么当零部件出现了变形后自然就会出现一些误差。

二、机械设计与加工预防误差的方法

（一）减少加工生产的直接误差

减少加工生产中的直接误差是降低机械设计加工误差最为重要的一种方式。很多的直接误差需要借助预防的手段进行误差的降低。比如在进行机械加工的过程中，因为热量还有力度的影响，导致一些零件变形，像是轴车变形，这时候可以对轴车进行对切，对切的方向我们选择走刀的反方向，这样可以利用弹簧的作用避免轴车出现变形。如果在机械加工中遇到了零件比较薄的情况，我们可以在这些零件还处于自由灵活状态的情况下进行加固处理，使得平整板和环氧酯可以更好的结合，加强工件的硬度，降低其生产中可能出现的磨损的概率，避免直接误差的产生。

（二）减少温度变形

因为温度的影响也可能会导致一些工件变形，从而产生生产的误差，为了能够减少误差我们就需要减少温度变形。其中比较常用的一种方法就是使用冷却液。这样能够降低工件局部的温度，从而降低变形的概率。刀具温度变形这个问题我们就可以借助冷却液来降低变形概率。借助冷却液能够让刀具快速的降低温度，散去一定的热量，从而减少了在切割时候产生的摩擦热。同时为了能够更好地控制机床的热变形我们的方法还有很多，比如减少机床和热源之间的联系，借助润滑剂降低热量产生等等。或者在零部件安装一些散热的装置。都是可以有效的降低热量变形造成的误差的。

（三）在操作生产中需要坚持一定的原则

为了更好地减少误差的产生我们在生产操作的过程中也需要坚持一定的原则。首先要能够把精加工和粗加工分开进行，这样才能够保证零件生产的精度。在进行粗加工的时候我们会进行大量的切割，这样毛坯会受到一些外力，从而使得表面出现硬化，使得一些工件产生一定的内应力。而且如果粗加工和精加工同时，也会降低零部件的精度，所以在完成了粗加工后就需要进行实效处理，这样才能够降低内应力。其次就是选择合适的机械设备，进行粗加工我们主要就是为了可以减少加工余量，为后面的精加工做好准备，所以在设备的选择上也有着较高的要求。最后就是要选择合理的热处理的工序。在进行热处理的时候我们同样需要坚持一定的原则。为了完善金属切削性能热处理需要在加工生产之前完成，比如正火等等。消化內应力的热处理这个工序需要在粗加工后和精加工之前完成。提高零部件性能的热处理就需要在加工之后进行等等。只有坚持了一定的加工生产原则，才能够进一步避免误差的产生。

结束语：

随着当前国际机械加工设计技术不断地提升，机械加工工艺水平也得到了一定的提高。所以我国也应该重视机械设计和加工，保证现代化工业进一步的发展。而为了能够更好地提升加工的效率和质量，需要做好减少设计加工误差的问题，要能够采取有效的控制误差的方法，不断地提高加工设计工艺技术，保证机械产品的质量，延长使用寿命，确保机械加工工业可以健康的发展。

参考文献：

[1]第九届全国机械设计年会征文通知[J];机械设计;2003年03期

[2]全国机械设计教学研讨会征文通知[J];机械设计;2003年03期

[3]彭和平;略论机械设计系列课程的教学创新[J];太原大学学报;2004年03期