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

李步樓 高炳燦 王志彪

平高集團(tuán)有限公司 河南平頂山 4 6 7 0 0 0

1 機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差

1.1 定位誤差

機(jī)械加工質(zhì)量受定位基準(zhǔn)的直接影響，而人工操作和零件本身會(huì)在一定程度上限制定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。具體的定位誤差主要表現(xiàn)為2個(gè)方面：①基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差。在機(jī)械加工工藝中存在“加工復(fù)制”的狀況，即將實(shí)際工件當(dāng)作模板，進(jìn)行新的機(jī)械工件的復(fù)制加工，這種方式要求模板件和標(biāo)準(zhǔn)件高度對(duì)齊。操作時(shí)，人為失誤與機(jī)床振動(dòng)都會(huì)造成工件偏移，導(dǎo)致基準(zhǔn)誤差，進(jìn)而使成品出現(xiàn)變形。針對(duì)基準(zhǔn)不重合誤差，加工人員在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻重視，一旦發(fā)現(xiàn)工件移動(dòng)，要即刻做出調(diào)整，保證模板件與標(biāo)準(zhǔn)件的充分吻合；②定位參照誤差。利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)時(shí)，計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字模型一般被作為定位基準(zhǔn)。對(duì)機(jī)床的控制，通常使用提前編寫(xiě)的程序來(lái)操作。實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，如果加工工件與數(shù)字模型間的定位參照未完整契合，就會(huì)出現(xiàn)間隙，進(jìn)而引起誤差。某些高精尖產(chǎn)品要求較高的契合度，若出現(xiàn)這種誤差，將無(wú)法滿足使用需要。

1.2 刀具誤差

機(jī)械加工過(guò)程中，是以刀具的實(shí)際參數(shù)為主，通過(guò)對(duì)零部件的形狀、尺寸、應(yīng)用形式等來(lái)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(guò)程中，由于刀具種類(lèi)、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(chē)床中刀具包含K類(lèi)硬質(zhì)合金鋼、YW類(lèi)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(guò)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[1]。

1.3 人員操作不當(dāng)導(dǎo)致的加工誤差

機(jī)械零部件加工是需要具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的人員才能從事的工作。在其加工期間，技術(shù)人員能否正確把控刀具及其他操作的誤差，對(duì)機(jī)械零部件加工精度來(lái)說(shuō)極為重要。操作人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不足極有可能造成機(jī)械加工期間零部件的加工精度受到影響。此外，操作人員在使用不同的量具對(duì)也會(huì)工件造成磨損，其測(cè)量出來(lái)的準(zhǔn)確度也是存在誤差。同時(shí)，測(cè)量的準(zhǔn)確度也會(huì)受到測(cè)量人員主觀判斷的影響。因此，操作人員的技術(shù)水平和能力是機(jī)械零部件加工精度誤差的重要影響因素之一。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的防范對(duì)策

2.1 利用誤差補(bǔ)償彌補(bǔ)原始誤差

機(jī)械加工過(guò)程較為復(fù)雜，使用的工具種類(lèi)多樣，加工人員在加工工件的過(guò)程中，很可能因?yàn)橹饔^因素或客觀因素造成機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)誤差。在誤差發(fā)生后，加工人員應(yīng)及時(shí)分析誤差原因，并進(jìn)行有效修復(fù)。誤差補(bǔ)償法是控制機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的有效對(duì)策之一，主要是利用人為制造的誤差來(lái)彌補(bǔ)、抵消加工工藝中產(chǎn)生的原始誤差。與原始誤差不同，人為制造的誤差會(huì)大幅降低工藝技術(shù)誤差。例如，生產(chǎn)滾珠絲桿的過(guò)程中，加工人員可以對(duì)螺距進(jìn)行適當(dāng)改變，使螺距低于標(biāo)準(zhǔn)值，實(shí)際裝配時(shí)，滾珠絲桿的螺距會(huì)被拉伸力拉長(zhǎng)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，而內(nèi)應(yīng)力與滾珠絲桿熱量抵消，產(chǎn)生正應(yīng)力，消除原始誤差，標(biāo)準(zhǔn)螺距就此達(dá)成。

2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械加工的整個(gè)流程

由于機(jī)械加工工藝對(duì)于零件加工精度有直接的影響，那么在機(jī)械加工工藝的整個(gè)過(guò)程中，必須對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行以及相關(guān)人員的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果加工的過(guò)程中出現(xiàn)一些突發(fā)情況，那么需要立即停止作業(yè)，找出問(wèn)題所在，分析問(wèn)題原因，探究解決辦法，從根源上杜絕加工工藝的問(wèn)題，從而降低零件的誤差性，提升零件最終的加工精度[2]。

2.3 提高操作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

操作人員的工藝水平直接影響著工件的精度，企業(yè)在錄取員工時(shí)一定要注重專(zhuān)業(yè)技能的掌握，給予員工實(shí)踐的平臺(tái)，鍛煉自身的操作技巧，加深對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)的了解。同時(shí)安排員工定期進(jìn)行培訓(xùn)來(lái)促進(jìn)他們專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和技能水平的提高，也可以舉行知識(shí)競(jìng)賽的方式，能夠更好的調(diào)動(dòng)員工的積極性，活躍工作氣氛。此外，對(duì)于員工進(jìn)行定期的能力考核也是必不可少的，能夠督促員工的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的提升，對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)。當(dāng)然也可以吸收外部人員來(lái)充實(shí)加工團(tuán)隊(duì)，對(duì)于加工設(shè)備中難以解決的問(wèn)題，可以邀請(qǐng)相關(guān)方面的專(zhuān)家為員工答疑解惑。企業(yè)要充分利用一切資源、一切手段提高員工的專(zhuān)業(yè)技能素養(yǎng)。員工的能力提升是提高機(jī)械零部件加工精度的重要手段，也是企業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。

2.4 控制加工溫度，減少工件變形

機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備會(huì)產(chǎn)生熱量，如果產(chǎn)生的熱量過(guò)高，會(huì)造成加工工件的變形，進(jìn)而引起加工誤差。為控制工件變形誤差，應(yīng)對(duì)加工溫度采用一定的控制對(duì)策，降低散發(fā)熱量。降低熱量的方法：①利用冷卻液。冷卻液能使加工工件的部分溫度降低，由于高溫出現(xiàn)的工件變形隨之減少，誤差被有效控制。②安裝散熱裝備。通過(guò)安裝散熱裝備，使熱量較高部件的熱量降低，減少熱源與機(jī)床間的關(guān)聯(lián)，以減小溫度形變。③使用潤(rùn)滑劑。機(jī)床運(yùn)行產(chǎn)生摩擦難以避免，摩擦雖然不能完全消除，但可以通過(guò)相關(guān)措施降低摩擦，潤(rùn)滑劑是降低機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦的有效方法之一。潤(rùn)滑劑可降低機(jī)床摩擦，也就減少了機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的熱量，以控制誤差[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，零件加工精度是我國(guó)機(jī)械工程的頂級(jí)追求，因此，需要不斷優(yōu)化機(jī)械加工工藝，保證加工精度，減小誤差，把誤差降到最低，這也是我國(guó)目前應(yīng)腳踏實(shí)地做好的一項(xiàng)工作。希望我國(guó)機(jī)械加工企業(yè)能夠正確認(rèn)識(shí)加工工藝對(duì)于零件加工精度的影響，重視這一問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。