機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生機(jī)理與解決對(duì)策

楊昆飛

(蘇州大學(xué)工程訓(xùn)練中心，江蘇 蘇州 215131)

在現(xiàn)代智能化、精度化的發(fā)展下，為機(jī)械加工行業(yè)提供較高的運(yùn)行基準(zhǔn)。但機(jī)械設(shè)備在實(shí)際加工過程中，面臨著定位誤差、設(shè)備出廠誤差、刀具誤差、工藝變形誤差等問題，嚴(yán)重制約著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展[1]。為此，應(yīng)對(duì)此類問題進(jìn)行針對(duì)性解決，并建構(gòu)誤差防范機(jī)制，以此來提升機(jī)械加工工藝技術(shù)實(shí)施的精準(zhǔn)度[2]。

1 機(jī)械加工工藝技術(shù)特性論述

機(jī)械加工工藝是指圖紙文件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)過程，在實(shí)際機(jī)械加工過程中，其包含著多道復(fù)雜工序，例如，零部件加工、零部件之間的嵌套模式等。在涉及到精密化加工時(shí)，機(jī)械加工工藝的難度也將逐漸增加，其將每一項(xiàng)加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差值設(shè)定在某一基準(zhǔn)范圍內(nèi)，以此來保證成品可滿足實(shí)際使用需求[3]。機(jī)械加工工藝在實(shí)際開展過程中，要求作指導(dǎo)書、工藝卡、操作流程等具備可實(shí)施性[4]。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生機(jī)理

（1）定位誤差。在機(jī)械加工前期，應(yīng)依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)文件來對(duì)待加工物品進(jìn)行定位裝夾，由于受到成品模型、待加工物體形狀的限制，易另零部件加工基準(zhǔn)線與定位基準(zhǔn)線產(chǎn)生誤差，如裝夾位置選取不當(dāng)時(shí)，將嚴(yán)重增加零部件的加工誤差，令實(shí)際成型尺寸與圖紙文件參數(shù)存在偏差，進(jìn)而造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。定位誤差還體現(xiàn)在實(shí)際加工過程中，當(dāng)工作人員未能按照零部件的參數(shù)來施加外力進(jìn)行裝夾時(shí)，當(dāng)零部件加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大于自身彈性系數(shù)時(shí)，將加大零部件定位誤差產(chǎn)生的加工事故。

（2）設(shè)備出廠誤差。設(shè)備出廠誤差主要是指機(jī)械加工設(shè)備在制造過程中產(chǎn)生的誤差，在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中，一般以智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)線為主，其設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生誤差的幾率較小，但設(shè)備部件的加工也存在一定的誤差范圍。當(dāng)設(shè)備中的某一加工部件產(chǎn)生誤差時(shí)，其對(duì)設(shè)備整體加工精度影響較小，但當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的加工部件產(chǎn)生誤差時(shí)，將嚴(yán)重影響機(jī)械設(shè)備的容錯(cuò)性，進(jìn)而降低設(shè)備的加工精度。機(jī)械加工設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備內(nèi)部各零部件將產(chǎn)生磨損現(xiàn)象。通過上述現(xiàn)象，可導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生誤差，令實(shí)際加工基準(zhǔn)脫離設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的范疇。

（3）刀具誤差。機(jī)械加工過程中，是以刀具的實(shí)際參數(shù)為主，通過對(duì)零部件的形狀、尺寸、應(yīng)用形式等來進(jìn)行刀具選取，以完成相應(yīng)的加工需求。但在實(shí)際操作過程中，由于刀具種類、特性、結(jié)構(gòu)、品牌等存在較大的差異性，將令實(shí)際加工效果產(chǎn)生一定的差異性，例如，數(shù)控加工車床中刀具包含K類硬質(zhì)合金鋼、YW類合金、高錳鋼合金、鑄鐵合金等，其中每一項(xiàng)刀具的工作性能都具有差異，且在實(shí)際加工中產(chǎn)生的效果也不同，如加工過程中對(duì)刀具的工作特性認(rèn)知度不足時(shí)，將令零部件加工產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。

（4）工藝變形誤差。工藝變形誤差是指在實(shí)際加工過程中，未能依據(jù)產(chǎn)生的加工特性、使用特性等，來對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行選取，當(dāng)缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施時(shí)，將加大零部件生產(chǎn)過程中變形風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響加工質(zhì)量。例如，在對(duì)零部件進(jìn)行小弧度加工時(shí)，如工作人員錯(cuò)誤的選取直角加工工藝，將令產(chǎn)品發(fā)生形變。此外，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量也是工藝變形誤差產(chǎn)生的主要原因，當(dāng)零部件的熱性能較小時(shí)，其無法承擔(dān)設(shè)備加工過程中產(chǎn)生的熱量，當(dāng)熱量基準(zhǔn)值大于零部件的熱能效應(yīng)時(shí)，零部件將發(fā)生熱性形變。

3 機(jī)械加工工藝技術(shù)基準(zhǔn)

機(jī)械加工領(lǐng)域中誤差作為常見的一種作業(yè)事故，為最大限度的避免誤差產(chǎn)生所帶來的影響，應(yīng)遵循相應(yīng)的技術(shù)基準(zhǔn)，以此來提升誤差規(guī)避效率。為此，在實(shí)際機(jī)械加工過程中，應(yīng)遵循規(guī)劃基準(zhǔn)、細(xì)節(jié)基準(zhǔn)、精度基準(zhǔn)等。首先，在規(guī)劃基準(zhǔn)方面，由于機(jī)械加工體系涉及到材質(zhì)特性、加工工序、熱傳導(dǎo)機(jī)理等多種復(fù)雜形式，當(dāng)其中某一項(xiàng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差時(shí)，將造成此加工階段的工作難度，并為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。為此，在進(jìn)行實(shí)際加工時(shí)，應(yīng)依據(jù)機(jī)械加工體系進(jìn)行工藝型規(guī)劃，并嚴(yán)格審查零件加工過程中的每一項(xiàng)操控環(huán)節(jié)，以此來提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。在細(xì)節(jié)基準(zhǔn)方面，其主要是針對(duì)加工過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)來進(jìn)行分析，通過嚴(yán)格把控來對(duì)每一項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制，并通過環(huán)節(jié)精度的提升來縮減整體加工誤差。在精度基準(zhǔn)方面，為保證機(jī)械設(shè)備加工完整性，企業(yè)應(yīng)及時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期化巡檢，并將加工過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行記錄與分析，并加大推廣新技術(shù)與新設(shè)備的使用，以此來提升機(jī)械設(shè)備的加工效率與加工質(zhì)量。

4 減少機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的具體對(duì)策

4.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作時(shí)，為提升整體加工品質(zhì)，應(yīng)先進(jìn)行圖紙文件的技術(shù)交底，當(dāng)企業(yè)方面拿到相應(yīng)的技術(shù)材料時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)每一項(xiàng)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，并對(duì)實(shí)際加工過程中可能產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行預(yù)期分析，以保證加工誤差維系在可控范圍內(nèi)。

4.2 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)

為提升機(jī)械設(shè)備的操控精度、加工質(zhì)量等，工作人員應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備建立相應(yīng)的防控體系。通過周期檢查的形式來對(duì)設(shè)備運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，例如，主傳動(dòng)軸、導(dǎo)軌、傳動(dòng)鏈等部件的磨損情況監(jiān)測(cè)。并應(yīng)對(duì)生產(chǎn)批次的零部件進(jìn)行抽檢，以查驗(yàn)零部件的誤差參數(shù)值，當(dāng)抽檢的零部件數(shù)據(jù)參數(shù)相差較大時(shí)，則應(yīng)依據(jù)參數(shù)變化范圍來找尋誤差環(huán)節(jié)，以此來對(duì)機(jī)械設(shè)備存在的問題進(jìn)行針對(duì)性解決。技術(shù)人員應(yīng)對(duì)刀具磨損情況、加工特性等進(jìn)行分析，確保在刀具完整的情況下，刀具特性可與零部件的生產(chǎn)特性相符合，當(dāng)?shù)毒咂片F(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換刀具，為機(jī)械設(shè)備的加工質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。

4.3 加大崗位工作人員的培訓(xùn)力度

崗位工作人員作為機(jī)械設(shè)備加工的主要操作者，盡管現(xiàn)階段大部分機(jī)械加工形式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)智能化，但技術(shù)操作人員在整體加工體系中仍占據(jù)著重要地位。為此，企業(yè)應(yīng)對(duì)崗位工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，并及時(shí)對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備、新理論傳輸?shù)揭痪€工作人員手中，以此為實(shí)際加工模式建構(gòu)基準(zhǔn)化監(jiān)管體系，進(jìn)而提升整體加工質(zhì)量。

5 結(jié)論

綜上所述，文章對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)特性進(jìn)行論述，對(duì)機(jī)械設(shè)備加工中誤差產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)基準(zhǔn)進(jìn)行闡述，并對(duì)減少技術(shù)加工誤差的方式進(jìn)行研究。通過做好前期準(zhǔn)備工作、加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)、加大崗位工作人員的培訓(xùn)力度等，可建構(gòu)立體化防控環(huán)境，以此來提升整體加工質(zhì)量。