機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差與原因探究

曹津煉

摘 要：機(jī)械加工工藝技術(shù)的質(zhì)量主要表現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的功能和性能兩方面。只有提高機(jī)械加工設(shè)備的穩(wěn)定性、不斷提高機(jī)械加工設(shè)備的性能和增強(qiáng)機(jī)械加工設(shè)備的功能，才能真正優(yōu)化機(jī)械加工工藝。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；誤差；基準(zhǔn)定位；毛坯

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.142

在不同產(chǎn)品的機(jī)械加工過(guò)程中，對(duì)加工工藝技術(shù)的要求各不相同，加工人員必須根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格和用途確定機(jī)械加工工藝的要求和機(jī)械加工設(shè)備的性能。在當(dāng)前機(jī)械加工的過(guò)程中，流水線(xiàn)生產(chǎn)是主要的加工模式。由于產(chǎn)品的加工和制造比較復(fù)雜，要想提高產(chǎn)品質(zhì)量，就需要運(yùn)用很多加工工藝。要實(shí)現(xiàn)加工工藝與相應(yīng)機(jī)床的有效結(jié)合，就要根據(jù)機(jī)械加工規(guī)律和設(shè)備性能要求完成機(jī)械加工。此外，還要嚴(yán)格按照相關(guān)工藝指標(biāo)完成機(jī)械加工。但在當(dāng)前的機(jī)械加工過(guò)程中，工藝技術(shù)誤差普遍存在，要想減小機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差，就必須明確機(jī)械加工的主要流程，了解機(jī)械產(chǎn)品的加工規(guī)律，不斷創(chuàng)新工藝技術(shù)，從而提高機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 機(jī)械加工工藝的內(nèi)涵

機(jī)械加工人員根據(jù)機(jī)械加工的要求和產(chǎn)品數(shù)量的要求，利用相關(guān)加工設(shè)備，按照機(jī)械加工流程加工，并將相關(guān)的機(jī)械加工過(guò)程用文件的形式表現(xiàn)出來(lái)，這些工藝文件也稱(chēng)為“工藝過(guò)程”，它是組織機(jī)械生產(chǎn)的重要依據(jù)，也是做好機(jī)械生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作的必要條件。機(jī)械加工工藝技術(shù)會(huì)隨著產(chǎn)品生產(chǎn)要求的不同而變化，機(jī)械加工工藝流程也隨之變化。因此，機(jī)械加工工藝具有針對(duì)性的特點(diǎn)。機(jī)械加工工藝不僅涉及到機(jī)械設(shè)備和工具，還涉及到加工步驟和相關(guān)數(shù)據(jù)。機(jī)械加工工藝的主要目的是改變毛坯的質(zhì)量和形狀，最終使毛坯被加工成為完整的零件。機(jī)械加工工藝流程不僅包括不完整零件的加工，還包括不完整零件的安裝、配置和檢驗(yàn)?？偠灾?，機(jī)械加工工藝是一種參數(shù)，機(jī)械加工工藝流程是加工綱領(lǐng)。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差

2.1 定位誤差

在機(jī)械加工的過(guò)程中，定位誤差是最基本的誤差，主要包括產(chǎn)品定位不準(zhǔn)確和基準(zhǔn)誤差等。因此，必須選擇準(zhǔn)確的加工要素，并將這些要素當(dāng)作加工的基準(zhǔn)定位條件，否則，會(huì)出現(xiàn)加工基準(zhǔn)誤差和定位誤差，甚至?xí)霈F(xiàn)基準(zhǔn)不重合的問(wèn)題。在基準(zhǔn)定位過(guò)程中，定位副是比較重要的，只有具備定位原件和定位工件，才能準(zhǔn)確定位。如果定位副出現(xiàn)問(wèn)題，則機(jī)械加工零件的規(guī)格會(huì)產(chǎn)生變化。如果在機(jī)械加工過(guò)程中采取了定位調(diào)整法，則很可能出現(xiàn)定位副問(wèn)題，進(jìn)而出現(xiàn)基準(zhǔn)定位問(wèn)題。

2.2 制造誤差

在機(jī)械加工的過(guò)程中，制造誤差是比較常見(jiàn)的，主要出現(xiàn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中。制造誤差主要包括主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和運(yùn)轉(zhuǎn)鏈誤差。其中，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差出現(xiàn)的原因主要是主軸軸線(xiàn)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)量與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)量不符，這會(huì)大大降低機(jī)械零件的加工精確度，出現(xiàn)這些誤差的根本原因是設(shè)備磨損；導(dǎo)軌是保證機(jī)床正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，只有確定了導(dǎo)軌，才能確定機(jī)床部件的相應(yīng)位置，該誤差主要是因設(shè)備安裝質(zhì)量降低和制造誤差引起的。

2.3 幾何誤差

在機(jī)械加工的過(guò)程中，幾何誤差主要原因?yàn)閵A具使用不正確和刀具使用不正確。只有保證夾具使用的正確性，才能確定正確的機(jī)床加工位置。如果夾具使用不正確，則會(huì)引起加工誤差；刀具在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)磨損，長(zhǎng)期使用后刀具的形狀也會(huì)改變，因此，要想避免刀具幾何誤差的產(chǎn)生，就必須提高刀具的加工精度，且制造誤差也會(huì)引起刀具幾何誤差。

2.4 系統(tǒng)誤差

工藝系統(tǒng)中包含很多工件，而這些工件的剛度正是引起系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因。工藝加工系統(tǒng)會(huì)受到機(jī)械切削力的作用，會(huì)因剛度不足而導(dǎo)致工藝變形，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械加工誤差。外圓車(chē)刀的剛度較大，刀桿的剛度相對(duì)較小。因此，刀桿受力改變形狀后，會(huì)影響機(jī)械加工精度，加之切削力在不斷改變，最終導(dǎo)致工藝系統(tǒng)變形，加工誤差不斷增大。

3 減少機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的方法

3.1 減少直接誤差

要想減少機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差，就必須減少直接誤差。在機(jī)械加工的過(guò)程中，軸車(chē)會(huì)受到熱度的影響，也會(huì)受到相關(guān)力度的影響，進(jìn)而產(chǎn)生變形。此時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軸車(chē)對(duì)切，對(duì)切方向?yàn)樽叩兜姆捶较?，這樣軸車(chē)就可以依靠彈簧的性能避免軸車(chē)變形。對(duì)于比較薄的工件而言，可在它們處于自由狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)環(huán)氧脂與平整板的有效結(jié)合，并將工件放到吸盤(pán)上磨平，這樣不僅可以增大工件的剛度，還可以減弱工件兩端的磨削。

3.2 填補(bǔ)誤差

在機(jī)械加工的過(guò)程中，有些誤差是無(wú)法避免的，當(dāng)產(chǎn)生這些誤差時(shí)，我們只能采取有效的填補(bǔ)方法。具體而言，可通過(guò)研究和分析原始誤差，并增加機(jī)械加工材料的方法填補(bǔ)誤差。通過(guò)誤差填補(bǔ)抵消原始誤差，降低機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，可大大提高機(jī)械加工工藝的精確度。要想填補(bǔ)機(jī)床誤差，就必須縮短機(jī)床絲桿的螺旋距離。采用機(jī)床絲桿螺旋拉伸的方法，可使螺旋間距與原始間距相同，從而達(dá)到誤差填補(bǔ)的目的。此外，還可采用定時(shí)產(chǎn)生壓力的方法，避免機(jī)械工件受熱，從而提高絲桿螺距的準(zhǔn)確度，但這樣不僅會(huì)導(dǎo)致絲桿變形，還會(huì)出現(xiàn)原始誤差。因此，在機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差時(shí)可通過(guò)增加材料填補(bǔ)，這種誤差填補(bǔ)的方法非常科學(xué)。

3.3 誤差分組

要想提高機(jī)械加工過(guò)程中的加工工藝技術(shù)和加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，可采取誤差分組的方法。一般情況下，在機(jī)械材料的加工過(guò)程中，材料質(zhì)量和構(gòu)件質(zhì)量均較差，極易產(chǎn)生定位誤差，進(jìn)而降低了產(chǎn)品精度。因此，采取上述2種方法都不具有實(shí)際的應(yīng)用作用，而使用誤差分組方法不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工材料的合理分類(lèi)，還可以通過(guò)調(diào)整設(shè)備尺寸實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，大大減少了機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)的進(jìn)程不斷加快，社會(huì)對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)的要求越來(lái)越高。在機(jī)械加工的過(guò)程中，工藝技術(shù)誤差較為常見(jiàn)，會(huì)大大降低機(jī)械加工工藝的精確度。因此，相關(guān)人員必須對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析，找出減少誤差的方法，提高機(jī)械加工工藝的精確度，不斷革新機(jī)械加工工藝技術(shù)，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，從而促進(jìn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展。

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〔編輯：張思楠〕