機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差及應(yīng)對(duì)策略

楊進(jìn)德

摘要：現(xiàn)階段，伴隨改革開(kāi)放規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，中國(guó)社會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，同時(shí)中國(guó)工業(yè)機(jī)械化程度也明顯提升。然而，機(jī)械加工工藝技術(shù)出現(xiàn)了誤差卻給機(jī)械工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展帶來(lái)了一定阻礙，所以聚焦化解機(jī)械加工工藝技術(shù)存在的誤差并采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，對(duì)提升機(jī)械加工工藝技術(shù)精度與質(zhì)量極具重要意義。本文將簡(jiǎn)單介紹機(jī)械加工工藝的定義，通過(guò)闡述機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差類型和成因，系統(tǒng)分析了減少其誤差的有效策略，以此推動(dòng)機(jī)械加工的高質(zhì)量發(fā)展，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;加工工藝技術(shù);誤差;應(yīng)對(duì)策略

0? 引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)水平正處于快速發(fā)展階段，與此同時(shí)，機(jī)械加工技術(shù)也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，在這一背景下，就需求端而言，其對(duì)機(jī)械加工以及衍生出來(lái)的各種產(chǎn)品提出了更高要求與標(biāo)準(zhǔn)。其原因在于在機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，工藝技術(shù)水平給加工產(chǎn)品質(zhì)量以及性能帶來(lái)決定性的影響，另外機(jī)械加工工藝出現(xiàn)了各種誤差也會(huì)影響機(jī)械加工的發(fā)展效率以及整體質(zhì)量，因此，提升機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效能，保障所有機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量需要進(jìn)一步突破當(dāng)前機(jī)械加工工藝技術(shù)瓶頸，最大限度減少機(jī)械加工中的各種誤差。然而，現(xiàn)階段，我國(guó)工藝技術(shù)水平發(fā)展相對(duì)滯后，其出現(xiàn)各種誤差給機(jī)械加工工藝技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了明顯的阻礙作用。

一般而言，在流水式機(jī)械加工過(guò)程中，零件制作會(huì)受到諸多工藝技術(shù)以及環(huán)節(jié)的共同影響，同時(shí)，只有匹配符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床以及加工工藝，才能讓零件合規(guī)合標(biāo)。由此可見(jiàn)，深度掌握并吸收機(jī)械加工工藝技術(shù)，才能幫助避免甚至消除機(jī)械加工環(huán)節(jié)的各種誤差現(xiàn)象，最終保證輸出的所有機(jī)械產(chǎn)品都能達(dá)到市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

1? 機(jī)械加工工藝的含義

就整體而言，機(jī)械加工工藝并非為一種流程或者環(huán)節(jié)，其是高度復(fù)雜的綜合體，涉及諸多加工工藝、加工標(biāo)準(zhǔn)以及不同環(huán)節(jié)的全方位協(xié)作。鑒于其具有高度復(fù)雜性的特點(diǎn)，引入工藝規(guī)程對(duì)機(jī)械生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)加以約束，成為保證機(jī)械加工質(zhì)量的前提與基礎(chǔ)。一般情況下，機(jī)械加工技術(shù)質(zhì)量會(huì)深度影響機(jī)械加工工藝，而編制工藝規(guī)程，需要充分考慮產(chǎn)品規(guī)格、類型以及實(shí)際數(shù)量，必須充分基于當(dāng)前人員配置以及設(shè)備配置情況科學(xué)制定。把工藝規(guī)程編制為工藝流程文件，使其在機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)都產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，這意味著這類工藝流程文件成為機(jī)械加工車間必須高度重視并遵循的技術(shù)性文件。然而，就工廠而言，其所需的零件具有明顯差異，同時(shí)在機(jī)械加工配置流程上也存在不同。所以，在開(kāi)展實(shí)際機(jī)械加工工作時(shí)，應(yīng)該應(yīng)用適宜的加工舉措，讓毛坯在形狀以及質(zhì)量規(guī)格上都與要求相匹配，進(jìn)而嚴(yán)控工廠質(zhì)量。因此，機(jī)械流程作為機(jī)械加工的初始階段，其流程包括初加工以及細(xì)加工流程。

2? 機(jī)械加工工藝技術(shù)的常見(jiàn)誤差類型

2.1 加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的定位誤差

對(duì)于機(jī)械加工環(huán)節(jié)而言，機(jī)械定位副加工存在偏差或者基準(zhǔn)定位不理想都會(huì)引發(fā)加工定位誤差，該誤差是最為常見(jiàn)以及最為基本的誤差類型。所以圍繞原材料的加工工作需要建立在準(zhǔn)確的加工元素之上，促使選擇基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)高度契合，有效避免定位誤差情形的發(fā)生。

就機(jī)械加工而言，定位的準(zhǔn)確度會(huì)給機(jī)械加工的整體質(zhì)量帶來(lái)決定性影響。所以，應(yīng)該高度重視處置定位原件以及工件定位面等具體事宜，這是提升定位精準(zhǔn)度，規(guī)避定位誤差的重要前提。然而，假如測(cè)量層面的數(shù)據(jù)誤差以及設(shè)備層面的定位誤差早已存在，這意味著機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)誤差將成為必然事件。就機(jī)械加工而言，利用定位調(diào)整法極易造成定位副問(wèn)題，隨即影響基準(zhǔn)定位。假如在機(jī)械加工時(shí)采取試切法，能夠有效規(guī)避基準(zhǔn)誤差問(wèn)題。

2.2 機(jī)床的制造誤差

機(jī)床運(yùn)行時(shí)，最為普遍的一種機(jī)械加工工藝誤差為制造誤差，這類誤差是在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中不斷摩擦導(dǎo)致的，通常情況下，制造誤差可細(xì)分成三種類型，分別為傳動(dòng)鏈誤差、主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差以及導(dǎo)軌誤差，上述三種誤差類型都會(huì)給機(jī)械加工產(chǎn)品帶來(lái)直接影響。具體而言，就主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差而言，此種誤差產(chǎn)生的根源在于運(yùn)轉(zhuǎn)速度和運(yùn)轉(zhuǎn)量存在波動(dòng)，使得機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損，導(dǎo)致其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)不匹配，進(jìn)而形成了機(jī)械加工產(chǎn)品誤差。其次，導(dǎo)軌在維持機(jī)床正常運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，因此以導(dǎo)軌為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定位機(jī)床各個(gè)部件的具體位置。最后，在機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，傳動(dòng)鏈為機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)提供能量，作為能量傳遞的重要要件，假如傳動(dòng)鏈兩側(cè)的傳動(dòng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不一致的情形，會(huì)加深鏈條與傳動(dòng)機(jī)磨損程度，使得傳動(dòng)鏈兩側(cè)發(fā)生位置偏移，最終引發(fā)機(jī)械加工產(chǎn)品的誤差。

2.3 用具產(chǎn)生的幾何誤差

用具誤差指的是在使用夾具以及刀具過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，具體而言，第一種為刀具誤差。用具處于長(zhǎng)期使用狀態(tài)，會(huì)因?yàn)椴煌蚴沟玫扼w產(chǎn)生磨損，最終影響機(jī)械加工產(chǎn)品規(guī)格一致性。同時(shí)，機(jī)械加工涉及的刀具往往造型多樣，所以應(yīng)用刀具的差異化也會(huì)引發(fā)機(jī)械加工產(chǎn)品的偏差。對(duì)尺寸具有嚴(yán)格規(guī)定的刀具而言，其在用于機(jī)械制作的過(guò)程中，其形成的誤差會(huì)給機(jī)械加工零件的精確度造成明顯影響，相比之下，對(duì)尺寸未嚴(yán)格規(guī)定的刀具而言，其給機(jī)械加工零件帶來(lái)的誤差極為細(xì)微。第二種為使用夾具過(guò)程中引發(fā)的誤差。科學(xué)應(yīng)用夾具能夠準(zhǔn)確約定加工零件的方位。然而，部分人員在實(shí)際工作中忽視夾具使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，使得刀具與機(jī)床之間出現(xiàn)了一定縫隙，由此形成了機(jī)械加工的幾何誤差。

2.4 變形誤差

對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)而言，相對(duì)于夾具與刀具而言，加工工藝系統(tǒng)涉及到的工件強(qiáng)度不高，其產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因在于機(jī)械加工產(chǎn)品自身性能。由于加工產(chǎn)品強(qiáng)度不高同時(shí)極易變形，上述性質(zhì)會(huì)給機(jī)械系統(tǒng)加工造成明顯影響，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)誤差。以車削細(xì)長(zhǎng)軸為例，鑒于加工工件強(qiáng)度普遍不高，受切削力的影響，極易出現(xiàn)變形問(wèn)題，完成加工后使得工件發(fā)生系統(tǒng)性變形誤差。此外，以內(nèi)圓磨床而言，在切入磨床內(nèi)孔的過(guò)程中，應(yīng)用的為橫向切入法，使得內(nèi)圓磨頭的主軸遭到外力影響發(fā)生形變，所以在這種狀況下形成的孔也會(huì)具有一定誤差。

由此可見(jiàn)，就加工環(huán)節(jié)而言，受材質(zhì)差異以及機(jī)械切削力變化不均的影響，機(jī)械加工工件通常會(huì)出現(xiàn)形變彎曲等情形，引發(fā)一系列的誤差問(wèn)題。

3? 減少誤差的提議

在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)操作過(guò)程中，有效規(guī)避機(jī)械加工誤差需要遵循機(jī)械加工的本質(zhì)規(guī)律，遵照基本加工原則執(zhí)行加工流程，例如先面后孔、先主后次以及先粗后細(xì)等。另外，需要高度重視基準(zhǔn)問(wèn)題，需要拓展表面的選擇范圍，防止定位誤差問(wèn)題的產(chǎn)生。結(jié)合加工誤差類型，在筆者看來(lái)，需要基于以下視角有效規(guī)避加工誤差。

3.1 借助適宜的加工處理來(lái)控制直接誤差

通常情況下，就加工工藝而言，能夠把握控制效果的誤差類型為直接誤差，因此需要重視減少并規(guī)避直接誤差。

具體而言，常見(jiàn)減少以及規(guī)避直接誤差的方法涉及以下內(nèi)容：第一，正式開(kāi)展機(jī)械加工前，應(yīng)該全方面研究此項(xiàng)機(jī)械加工任務(wù)潛在的誤差類型，并采取針對(duì)性的防范舉措，只有這樣才能將誤差及其負(fù)面影響降至最低;第二，實(shí)施監(jiān)控機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)在機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生了直接誤差，需要立即予以處置或者修補(bǔ)。以磨削相對(duì)較薄的零件為例，需要充分考慮零件“薄”的實(shí)際情況，要充分意識(shí)到薄零件會(huì)由于磨損形成誤差，所以需要把原件用粘度強(qiáng)的工具進(jìn)行粘連，同時(shí)把兩者置于相同吸盤之上，隨機(jī)進(jìn)入打磨流程，使得兩個(gè)零件表面基準(zhǔn)保持一致。借助上述方法制作而成的薄片優(yōu)勢(shì)明顯，既擁有較強(qiáng)的剛度，也能夠抵御外力影響，防止形變。

3.2 對(duì)誤差予以及時(shí)補(bǔ)償

需要注意的是，機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，因此對(duì)于技術(shù)人員而言，一旦發(fā)現(xiàn)誤差出現(xiàn)應(yīng)立即補(bǔ)救，這也是防止誤差擴(kuò)大，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品整體質(zhì)量與水平的重要手段。相對(duì)于直接減少誤差而言，補(bǔ)救人為誤差更具可操作性以及合理性。就機(jī)械加工環(huán)節(jié)而言，圍繞不可避免誤差的補(bǔ)救需要基于原始誤差進(jìn)行，借助擴(kuò)大材料規(guī)模的方式來(lái)填補(bǔ)誤差，讓補(bǔ)償誤差和原有誤差抵消，進(jìn)一步縮小工件與機(jī)械之間存在的間隙，達(dá)到提升機(jī)械產(chǎn)品精準(zhǔn)度的目的。此方法雖然能夠有效補(bǔ)償誤差，然而也在一定程度上增加了加工成本。所以，基于經(jīng)濟(jì)效益以及縮減生產(chǎn)成本的角度而言，補(bǔ)救措施還具有明顯的完善空間。

3.3 適時(shí)應(yīng)用誤差分組法

在具體機(jī)械操作的各個(gè)環(huán)節(jié)，往往會(huì)發(fā)生以下情形，就前一階段機(jī)械流程而言，其應(yīng)用的機(jī)械加工工藝技術(shù)相對(duì)完善，也具有一定的加工精度，然而，就目前流程而言，上一階段的機(jī)械產(chǎn)品精度仍然有所不足，這會(huì)產(chǎn)生誤差增加的情形，最終給整個(gè)機(jī)械加工流程以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面影響，在這種背景下，相對(duì)于直接減少誤差以及補(bǔ)救誤差而言，誤差分組法在實(shí)際操作中極具針對(duì)性以及實(shí)效性，因此誤差分組法也是機(jī)械加工過(guò)程中較為重要的減少誤差的舉措。具體而言，誤差分組法指的是把原材料或者半成品基于相近誤差的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施分組，通過(guò)這種方式最大程度減少每組毛坯的誤差，促使加工工藝的效用得到有效發(fā)揮。而在實(shí)際操作過(guò)程中，誤差分組法操作簡(jiǎn)便，能夠大幅度縮減誤差成本，與提升機(jī)械工藝經(jīng)濟(jì)效益具有促進(jìn)作用。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，中國(guó)機(jī)械工業(yè)機(jī)械化程度明顯增強(qiáng)，無(wú)論是生活領(lǐng)域還是生產(chǎn)領(lǐng)域都對(duì)機(jī)械加工工藝提升更高要求。在這一大趨勢(shì)下，需要更加全面地掌握與機(jī)械加工工藝技術(shù)相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況將其靈活運(yùn)用于機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，這樣才能進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量與水平，有效減少以及規(guī)避機(jī)械誤差。同時(shí)，無(wú)論過(guò)去、現(xiàn)在還是將來(lái)，圍繞加工工藝技術(shù)的探究持續(xù)進(jìn)行，理論研究以及實(shí)踐應(yīng)用都必須與實(shí)際情況相符，所以需要高度重視機(jī)械加工工藝技術(shù)研究，并給予該領(lǐng)域更加充分的資源保障，如果忽視機(jī)械加工環(huán)節(jié)的誤差，就會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)械加工效率與整體質(zhì)量。所以，在推動(dòng)我國(guó)機(jī)械加工工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，廣大機(jī)械技術(shù)人員需要不斷充電并增強(qiáng)機(jī)械加工專業(yè)素養(yǎng)，積極探索更加多元化的方法來(lái)控制加工誤差。

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