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1機械加工工藝技術誤差分析

機械加工工藝指通過機械加工改變毛坯的表面質量、形狀、尺寸等，使之成為預計的零件的過程[1]，是一個需要經過多個加工環節、運用多種工藝技術的繁瑣過程，每一個環節、每一種工藝出現問題，都可能對產品的質量造成影響，因此，必須結合加工廠現有的設備、待加工產品的數量和規格、現有人員技術等制定科學的工藝規程，以指導加工生產過程。實際加工生產過程中，機械設備、加工環境、人員操作等均可能導致加工成品與設計產品在尺寸上有所差異。下面分析機械加工過程中的誤差來源。1.1定位誤差。在實際的產品加工生產中，需要選擇產品上的某一點、線或者面作為定位基準實施銑削切割等工藝。定位基準的準確性易受到零件自身和人工操作的影響，其精準度直接決定了機械加工的質量[2]。1.1.1定位參照誤差。機械加工使用數控機床時，定位基準通常為計算機中的數字模型，然后通過提前編制好的程序控制數控機床按照邏輯完成復制加工。在實際操作中，數字模型和待加工工件之間的定位參照若不能做到完全契合，在復制加工時就會有間隙形成，從而產生誤差。尤其對于一些高精尖的產品，對于緊密度的要求較高，產生的誤差不能滿足實際的使用需求。1.1.2基準不重合誤差。實際加工工藝中，還有以實際工件為模板進行加工復制的，這種加工方式在操作前需將標準件和模板件精準對齊。除了人為操作失誤，沒有將兩者完全對齊外，加工過程中機床的振動也可能導致工件的移動，引起基準的偏差，使得加工成品存在變形。對于這種誤差，在實際生產過程中要密切關注，發現工件偏離基準時，及時調整使二者保持吻合。1.2機床制造誤差。機床運轉必然會產生摩擦，這是無法避免的問題，摩擦可能引起主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差[3]。1.2.1主軸回轉誤差。主軸回轉誤差的發生率較高，主軸運轉時不穩定的運轉速度和運轉量會加速軸承的磨損和老化，其次運轉時同軸轉速不一致、主軸繞速等均可能磨損機械設備，導致實際運轉數據不符合設計運轉數據。機械加工工藝中主軸發揮主要作用，回轉誤差會降低零件的加工精度。1.2.2導軌誤差。機床的導軌主要作用是固定工件，除此之外，還能為確定加工工件基準位置提供參考。但是一些加工廠的機床使用年限較長，導軌表面磨損嚴重，導軌表面有劃痕、裂紋、坑洼等，影響了表面的光滑度和均勻度，這種情況下，若借助導軌確定每個部件的定位，則誤差的發生率很高。1.2.3傳動鏈誤差。加工機械過程中，機床兩端的傳動滾筒引導傳動鏈完成能量的傳遞，通常兩段的滾筒并不位于相同的高度，而是存在一定的高度差，那么在運動時難以保持相同的轉速，引起鏈條和傳動機的磨損。此外，受到機床裝配和結構特點的影響，傳動鏈的運動可引起其他機床構件的運動，會影響機床加工工件的精度。1.3工具幾何誤差。機械加工除了機床等加工設備外，還需要夾具、刀具等輔助工具，輔助工具的質量、選型同樣會影響加工件的精度[4]。例如加工時使用的夾具，其作用為固定加工模板，若選用了質量不達標的夾具，或者夾具型號與加工件不匹配，或者夾具的夾緊力隨著使用產生的磨損而減小，在加工時可能出現松動而使加工模板固定不穩，甚至造成工件移動，降低加工工件的質量。另外，人工操作失誤將夾具的位置擺放錯誤也可能出現誤差。1.4機械產品變形誤差。待加工工件原材料自身的機械性能也可能導致誤差的產生[5]。假如待加工工件自身的強度較低，那么加工時在機械力的作用下容易發生彎曲等變形而造成產品誤差。

2機械加工工藝技術誤差控制

受到現有機械加工工藝技術的限制，誤差是不可避免的，但通過人為的控制實現誤差減小是可以實現的，也是實際加工生產中最常采用的方式。2.1減小直接誤差法。減小直接誤差法是最經濟、最便捷、最具針對性的誤差控制方式，維護了原有的機械加工工序。在加工前，根據加工工藝流程、技術特點等全面、仔細地分析加工過程中可能產生的誤差，找出其原因，提出相應的預防措施，以此來降低誤差。在加工過程中，密切關注加工流程，發現誤差及時進行調整和修補。例如加工時使用的刀具造成的誤差，刀具作為一種易耗品，加工過程中磨損嚴重，刀具損耗一定厚度后，加工進度和加工效果均會受到影響。在制定誤差控制方案時，加工前要根據待加工工件的材料、尺寸等，合理選擇刀具的尺寸、種類和精度；在加工過程中，隨時關注刀具的磨損，達到損耗厚度后要及時更換新的刀具，保證加工進度和效果。2.2誤差補償法。一些機械加工產生的誤差可通過技術人員的人為補救而減小，同樣可提高產品的質量，主要針對的是某些可見性誤差，在分析原始誤差的基礎上，通過添加材料、加熱、拉伸等方式進行修補調整，將補償無償和原始誤差抵消而提高精度。2.3誤差分組法。誤差分組法是一種針對整個系統或整個工序進行誤差控制的方式。對于一個完整的加工工序來說，即使大部分環節的加工工藝完善、穩定，加工得到的工件精度很高，但是在此工序中存在某一個環節加工技術不成熟，穩定性差，這一環節產生的誤差仍會拉低成品的精度。利用逆向思維，可將系統中可能出現的誤差進行分組，能夠控制、容易降低的誤差為一組，在實際的誤差控制時將容易降低誤差的一組工藝作為重點，制定經濟、有效的提升加工精度的措施；某些難以控制、難以減小的誤差為一組，采用高精度機床、精磨處理等措施。誤差分組法尤其適用于流水線零件加工。

3結束語

機械加工工藝的技術誤差若過大，超過可接受度，就會失去使用價值，不僅浪費原材料、人力、物力等成本，還影響企業的聲譽，不利于企業的生存和發展。高品質的產品才有助于加工業的可持續發展，誤差目前雖無法避免，但在遵循機械加工規律的基礎上，通過科學、合理的控制措施可以減小，切實提升機械加工工件的精確性和可靠性。

參考文獻：

[1]田舒，魏悅，樊潔.機械加工工藝技術誤差分析與控制方法的探討[J].軍民兩用技術與產品，2017（16）：185.

[2]王秀麗，魏永輝，蔣志強，等.機械加工工藝技術的誤差分析及策略分析[J].河南科技，2015（24）：52-54.

[3]毛海英.機械加工工藝的技術誤差問題及對策分析[J].城市建設理論研究:電子版，2016（9）：4.

[4]鄭俊峰.機械加工工藝的技術誤差問題及對策分析[J].商品與質量，2016（50）：27-28.

[5]孟素娥，李付榮，王艷.機械加工工藝的技術誤差問題及對策分析[J].工程技術：文摘版，2017（21）：279.

作者:孔琳 吳思翰 劉濤 劉耀東 單位:濱州渤?；钊邢薰?/p>