淺議機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差原因及對策

何龍日 張昊

摘 要：在機(jī)械制造中，機(jī)械加工工藝是保障零件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，提高加工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性、做好機(jī)械加工中的誤差分析有助于降低機(jī)械加工中出現(xiàn)的誤差，改善零部件加工的質(zhì)量，提高零部件的應(yīng)用性能。本文就來探討機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差成因，分析降低機(jī)械加工誤差、提高機(jī)械加工質(zhì)量的對策。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;加工工藝;誤差;質(zhì)量

現(xiàn)代科技的發(fā)展為我國制造也的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動化和半智能化，這種生產(chǎn)技術(shù)的變革極大的提高了機(jī)械加工的效率，擴(kuò)大了機(jī)械加工的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，滿足了現(xiàn)代機(jī)械制造在數(shù)量和效率上的需求。然而，技術(shù)的變革也使得人們對于機(jī)械加工的質(zhì)量要求越來越高，這就要求制造企業(yè)不斷的改善加工工藝來降低自動化加工中的誤差，通過精益求精的加工工藝提高機(jī)械加工制造的質(zhì)量。

一、機(jī)械加工工藝技術(shù)概述

機(jī)械加工工藝技術(shù)指的是為了提高機(jī)械加工的質(zhì)量在機(jī)械加工之前所做的工藝準(zhǔn)備，包括設(shè)計(jì)樣式、尺寸、加工方式、了解和計(jì)算誤差等，簡而言之是將加工工藝技術(shù)流程化和規(guī)范化的過程，保障了機(jī)械加工生產(chǎn)的有序?qū)嵤┘捌滟|(zhì)量。機(jī)械加工工藝主要有技術(shù)人員設(shè)計(jì)詳細(xì)的內(nèi)容和流程，規(guī)定各個環(huán)節(jié)的加工打磨參數(shù)、最大誤差、加工工具及加工工藝的選擇等，實(shí)際上是確定了機(jī)械加工中重要綱領(lǐng)和的準(zhǔn)確實(shí)施步驟。編寫機(jī)械加工工藝對技術(shù)人員的要求較好，編寫難度較大，主要設(shè)計(jì)加工工件的設(shè)計(jì)、工藝路線、加工設(shè)備、工藝裝備、質(zhì)量檢驗(yàn)方法、切削用量和時(shí)間定額等多方面的內(nèi)容，加工工藝技術(shù)含量越高，誤差越小，加工件的質(zhì)量越高。因此，減小加工工藝技術(shù)誤差是機(jī)械加工制造中的核心內(nèi)容。

二、加工工藝技術(shù)中常見誤差的因素

（一）主軸回轉(zhuǎn)誤差

主動軸回轉(zhuǎn)誤差是一種較為常見的誤差，主要由主軸軸徑引起，常見的有軸承誤差、軸徑誤差、主軸誤差等幾類，表現(xiàn)為主軸各部位與同軸度之間出現(xiàn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差是由主軸運(yùn)行中實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線之間的運(yùn)動變量差異造成的。在實(shí)際的機(jī)械加工生產(chǎn)中，主軸運(yùn)動主要通過角度擺動、軸向攢動和向圓跳動三種方式實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)主軸繞度、軸承之間的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、主軸幾段軸頸的同軸度誤差時(shí)便可造成明顯的主軸回轉(zhuǎn)誤差?；剞D(zhuǎn)誤差會影響機(jī)械生產(chǎn)中的切削力方向和削切進(jìn)度，造成工件加工時(shí)形狀和大小的差異。

（二）導(dǎo)軌誤差

導(dǎo)軌是機(jī)械加工中確定相對位置的重要設(shè)備，導(dǎo)軌誤差也是機(jī)械加工中的出現(xiàn)頻率較高的工藝技術(shù)，屬于機(jī)床誤差中的一類。出現(xiàn)導(dǎo)軌的原因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備長期使用磨損誤差、機(jī)械設(shè)備安裝的誤差。導(dǎo)軌誤差可造成敏感方向的出現(xiàn)，反映在被加工的工件上為機(jī)床運(yùn)動定位誤差和制造誤差產(chǎn)生后形成的工件精準(zhǔn)度不高。

（三）傳動鏈誤差

傳動鏈誤差主要出現(xiàn)在傳動鏈兩端，由于首末兩端的相對運(yùn)動誤差影響著傳動鏈的精準(zhǔn)位置，從而影響刀具的運(yùn)動關(guān)系。傳動鏈誤差在削切轉(zhuǎn)角工件時(shí)表現(xiàn)明顯，一般可以通過校正裝置進(jìn)行校正，為機(jī)械設(shè)備增置誤差補(bǔ)償裝置，用以抵消傳動鏈的誤差，從而減小加工中的機(jī)床工件加工中的誤差。

（四）刀具的幾何誤差

機(jī)床加工的刀具有一般刀具、定尺寸刀具和成形刀具，其中一般刀具對工件加工精度影響較小，定尺寸刀具和成形刀具對工件加工造成的精度誤差較大，分別影響工件加工尺寸和形狀的精度。這種誤差主要由工件裝夾定位偏差和刀具的磨損造成，導(dǎo)致刀具定位導(dǎo)向出現(xiàn)誤差，從而影響工件加工的精度。

（五）測量誤差

測量誤差顧名思義出現(xiàn)在測量環(huán)節(jié)中的測量器具上，可能造成誤差的原因?yàn)闇y量儀器本身的誤差、測量者的誤讀、測量時(shí)用力不當(dāng)、測量環(huán)境影響等造成，該中誤差對機(jī)械加工造成的誤差屬于直接誤差。

（六）受力變形誤差

受力變形對工件的影響不僅體現(xiàn)在質(zhì)量精度方面，還表現(xiàn)為加工效率的降低。在正常的加工系統(tǒng)之下，加工較為順暢，削切準(zhǔn)確、削切效率高，而當(dāng)工藝系統(tǒng)受力不均出現(xiàn)變形時(shí)，整個機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的傳動力、夾緊力、切削力等走在慣性與重力的影響下出現(xiàn)變形，從而極大的影響了機(jī)械加工的精度。

三、減少機(jī)械加工工藝誤差的有效對策

（一）減少機(jī)床幾何誤差

機(jī)床幾何誤差主要存在與主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)向誤差、傳動鏈誤差中，因此減小機(jī)床幾何誤差需要加強(qiáng)機(jī)床設(shè)備的剛度。在機(jī)床加工的過程中需要監(jiān)測機(jī)床的加工誤差，及時(shí)的調(diào)整主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)向誤差和傳動鏈誤差，及時(shí)的更換磨損嚴(yán)重的機(jī)床設(shè)備。必要時(shí)需要采用校正裝置和數(shù)控技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。

（二）加強(qiáng)靜誤差調(diào)整的有效控制

精誤差主要存在與設(shè)計(jì)原理、定位誤差、調(diào)整誤差、刀具誤差和夾具誤差，消除靜誤差需要及時(shí)更換磨損夾具元件、刀具元件、定位元件、導(dǎo)向元件，并對加工中產(chǎn)生可能產(chǎn)生的誤差精確計(jì)算，根據(jù)計(jì)算計(jì)算的結(jié)果及時(shí)的調(diào)整夾具元件、刀具元件、定位元件、導(dǎo)向元件的精度。

（三）加強(qiáng)刀具和測量誤差的控制

刀具和測量誤差可直接通過控制刀具和測量器具的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)，要加強(qiáng)定尺寸刀具和成形刀具的檢查，及時(shí)的更好磨損的刀具鉆頭、拉刀、絞到、齒輪刀具等，提高工件表面加工的尺寸和形狀精度。執(zhí)行測量的人員必須具有較好的視力和測量技術(shù)。

（四）減少受力變形誤差的發(fā)生

工藝系統(tǒng)受力變形的因素較多，減少工藝系統(tǒng)受力變形需要改善加工工藝、優(yōu)化加工設(shè)計(jì)、提高加工件的接觸面、增加機(jī)床部件的剛度、增加加緊裝置的強(qiáng)度，在工件加工的過程中根據(jù)加工需求選擇合適的加工設(shè)備及道具，從多個環(huán)節(jié)減少機(jī)床設(shè)備及其裝置變形的可能，從而提高機(jī)床加工工藝系統(tǒng)的受力穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

綜上所述，在大規(guī)模、自動化和智能化的生產(chǎn)背景下，機(jī)械制造生產(chǎn)中存在誤差是不可避免的，機(jī)械制造企業(yè)能做的就是通過不斷的優(yōu)化機(jī)械加工工藝中各環(huán)節(jié)的工序，提高加工的精確度，減小原始誤差，加強(qiáng)機(jī)械制造環(huán)節(jié)中的管理與監(jiān)控，增加機(jī)械加工工藝中的可控性。通過有效的控制機(jī)械加工工藝中的溫度、時(shí)間、力、道具、靈活性等要素，來減小機(jī)械加工工藝中的可控誤差，降低機(jī)械加工生產(chǎn)的質(zhì)量缺陷。

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