機(jī)械加工誤差分析以及解決措施

包季才

摘 要：優(yōu)質(zhì)、高效、綠色生產(chǎn)是機(jī)械加工制造業(yè)追求的最終生產(chǎn)目的。為達(dá)成這一目標(biāo)，就必須要重視產(chǎn)品的整體質(zhì)量。機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量與機(jī)械加工技術(shù)、機(jī)械加工原材料性能有很大關(guān)系。生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的加工誤差很容易影響產(chǎn)品的性能，帶給產(chǎn)品不良的質(zhì)量問題。此外加工誤差還會(huì)帶來安全問題，影響機(jī)械加工企業(yè)的社會(huì)信譽(yù)，對經(jīng)濟(jì)效益是一場重大的打擊。為消除這種隱患，加工企業(yè)就必須要了解造成誤差出現(xiàn)的原因，調(diào)整生產(chǎn)方式，降低誤差發(fā)生的幾率。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 加工精度 加工誤差 解決問題

前言：加工誤差指的是在機(jī)械加工中因沒有做好實(shí)際尺寸與理論尺寸的處理工作，引起質(zhì)量不合格的問題。對機(jī)械加工來說誤差是非常普遍的問題，加工誤差會(huì)對加工精度造成十分不利的影響。因此加工企業(yè)必須要認(rèn)真梳理誤差形成的原因，找出加工誤差形成的問題，調(diào)整加工的方式與技術(shù)，減少誤差出現(xiàn)的幾率，提高機(jī)械加工精度。

一、誤差出現(xiàn)原因

（一）原理誤差

即在加工毛坯件時(shí)，加工人員并沒有采用最科學(xué)、最具針對化的加工方法，而是用加工運(yùn)動(dòng)這種形式，這所帶來的誤差被稱為原理誤差。以實(shí)際情況分析來看，假設(shè)用理論加工原理加工毛坯件。就會(huì)需要十分復(fù)雜的加工結(jié)構(gòu)，造成大量資源浪費(fèi)[1]。事實(shí)上機(jī)械加工誤差是必然會(huì)形成的，只要將誤差控制在可控范圍內(nèi)，工件可滿足實(shí)際功能需求就行。企業(yè)并不需要一味的提高成本消除誤差。只要誤差不超過可控范圍，能夠發(fā)揮加工件本質(zhì)作用即可。

（二）機(jī)床問題

在機(jī)械加工中，機(jī)床是必備的設(shè)備與條件，機(jī)械加工的每一項(xiàng)環(huán)節(jié)都需要數(shù)控機(jī)床的參與。也就是說機(jī)床自身的問題將直接影響到加工產(chǎn)品的精度。機(jī)床制造誤差除了導(dǎo)軌誤差與主軸回轉(zhuǎn)誤差外，傳動(dòng)鏈誤差同樣是常見的誤差形成原因。作為機(jī)床內(nèi)部最重要的部件之一，導(dǎo)軌能夠規(guī)范其他機(jī)床部件的位置，是刀具能否按照程序設(shè)定方向運(yùn)行的依據(jù)。導(dǎo)軌誤差出現(xiàn)的原因包括制造誤差、安裝不正確、磨損誤差等。在切削加工中主軸發(fā)揮著不可替代的作用，是道具運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，其能夠直接影響加工部件。主軸同軸度誤差、表面誤差、軸承尺寸誤差、跳動(dòng)度誤差都是主軸誤差形成的原因。在多種誤差的共同作用下，主軸運(yùn)動(dòng)軸線會(huì)出現(xiàn)偏離的問題，進(jìn)而導(dǎo)致加工零部件的精度下降。由螺母、絲杠、蝸桿、齒輪共同組成的傳動(dòng)鏈會(huì)受到上述零部件裝配和加工精度誤差影響，帶來機(jī)床生產(chǎn)誤差問題。

（三）刀具問題

刀具在長期的使用過程中，壽命和性能將會(huì)逐漸降低。因長期的工作所導(dǎo)致的刀具磨損問題，必然會(huì)影響到加工件的加工精度[2]。

（四）調(diào)整問題

機(jī)械加工是由多道程序組成的，需要一系列的活動(dòng)與操作步驟。每一道工序的結(jié)束，都意味著需要重新調(diào)整工件位置、刀具位置、清理夾具中的碎屑、清理刀具中的碎屑。這樣才能夠保障加工的精準(zhǔn)性，可是該過程也是誤差形成的前提，導(dǎo)致加工部件精度有所下降。

（五）定位問題

零件加工前需要先固定工件，再進(jìn)行加工，該過程需要定位夾具。因該環(huán)節(jié)為人工操作環(huán)節(jié)，所以出現(xiàn)誤差是很正常的問題。過大過小的尺寸都會(huì)影響到加工的精度。

（六）夾具問題

加工零件需要定位零件，定位零件需要加工夾具。夾具可以讓工件保持固定的位置，因此夾具本身的質(zhì)量問題對于加工精度有一定的影響作用。

（七）刀具與工件變形

不論加工刀具性能多好、工件多容易加工，在長時(shí)間的切削下，刀具與加工件的摩擦部位一般都會(huì)在力的作用與摩擦的作用影響下，產(chǎn)生巨大的熱量。這份熱量會(huì)直接影響刀具與加工件的性能和強(qiáng)度，進(jìn)而引發(fā)刀具與加工件變形。

二、誤差解決方法

（一）明確不同性質(zhì)的誤差關(guān)系

加工精準(zhǔn)度與加工人員的工作態(tài)度、加工技術(shù)、刀具狀態(tài)、加工件材質(zhì)、數(shù)控機(jī)床加工程序工序合理性有直接的聯(lián)系。為提高加工精度，就必須要了解每一個(gè)環(huán)節(jié)與誤差之間的關(guān)系。只有清楚了誤差形成的原因，不同性質(zhì)的誤差關(guān)系，如胚料誤差、定位誤差、應(yīng)力誤差等等，才能夠制定針對性解決方案，提高加工精確度。

（二）減少原始誤差

即加工前處理與控制夾具誤差、機(jī)床精度誤差。以此來減少原始誤差對加工緩解帶來的不良影響。如加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的張緊器殼體時(shí)，必須應(yīng)用到性能優(yōu)秀的數(shù)控機(jī)床。常用減少誤差方法包括補(bǔ)償法與轉(zhuǎn)移法。將誤差轉(zhuǎn)移至對加工精度要求不高的位置，以此來提高加工精度。

（三）不同零件用不同加工方法

不同零件對于加工精度有著不同的要求，所以利用不同的加工方法能夠更好地控制加工精度。如粗加工環(huán)節(jié)可以根據(jù)大體加工方向加工，精加工環(huán)節(jié)則要利用高速加工技術(shù)減少工件變形，降低切削力。

（四）分組誤差

工作人員需要總結(jié)誤差形成規(guī)律，按照誤差出現(xiàn)幾率分組誤差，根據(jù)不同組誤差范圍進(jìn)行對刀，降低加工件分散范圍。

（五）改進(jìn)加工件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)零件時(shí)不僅要考慮零件的功能與成本，同時(shí)還要仔細(xì)考慮是否易于加工。如結(jié)構(gòu)均勻、壁厚均勻、氣孔位置等等。以此來降低加工件內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力效應(yīng)。應(yīng)力會(huì)對加工精度造成非常不良的影響，因此加工人員必須要重視這一問題。加工時(shí)應(yīng)選擇合適的刀具。加大刀具的前角和主偏角[3]。對需要進(jìn)行熱處理、化學(xué)處理的部件進(jìn)行預(yù)處理加工，減少加工過程中刀具對加工件造成的切削力，降低零部件變形幾率。

（六）建立加工專家解決體系

在智能加工系統(tǒng)不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步的今天，智能程序成為了機(jī)械加工重要的工具之一。智能程序可以利用豐富的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，根據(jù)客戶需要提供準(zhǔn)確、有效、全面的誤差控制措施。利用該系統(tǒng)可以快速得出誤差形成的原因，可以說該系統(tǒng)是提高加工精度的重要助手。

結(jié)語：機(jī)械加工是由眾多處理環(huán)節(jié)組成的，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能在內(nèi)在因素或是外在因素的作用下導(dǎo)致零件出現(xiàn)尺寸誤差、質(zhì)量誤差。為了消除誤差帶來的不良影響，將問題的影響力降至最低，加工者就必須窯了解誤差形成的原因，以此為依據(jù)制定可行的解決方法。建立最可靠、最經(jīng)濟(jì)的解決方案。一直以來加工誤差就是所有制造業(yè)所著重思考的問題，在機(jī)械智能化系統(tǒng)不斷發(fā)展的今天，越來越多的數(shù)控中心具備了智能化操作能力，其在為機(jī)械加工注入新的生命的同時(shí)，我國必須要把握這場機(jī)遇。敢于開拓、勇于創(chuàng)新，提高我國機(jī)械加工制造生產(chǎn)力與精度水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王建政.機(jī)械加工誤差分析以及解決措施[J].世界有色金屬，2018（10）：46-47.

[2] 楊金秀.機(jī)械加工工藝的重要性及優(yōu)化方案研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（14）：68.

[3] 徐近.機(jī)械加工誤差分析與改進(jìn)措施研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（20）：81.