機(jī)械加工中加工誤差產(chǎn)生原因及解決措施

孫浩利

格力智能裝備有限公司 廣東 珠海 519070

在我國(guó),機(jī)械加工業(yè)在我國(guó)也是一個(gè)龐大的行業(yè),其中加工工件是我國(guó)機(jī)械加工業(yè)里一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容,我國(guó)力求培養(yǎng)和發(fā)揚(yáng)“工匠精神”,所以機(jī)械加工的質(zhì)量是最重要的一個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目,因?yàn)槠湓诤艽蟪潭壬戏从沉宋覈?guó)機(jī)械行業(yè)的加工的質(zhì)量以及水平。所以在我國(guó)的機(jī)械行業(yè)中,要給予機(jī)械加工質(zhì)量一定的重視,而且提倡各單位要盡最大可能地提升機(jī)械加工的完美程度。

一、機(jī)械加工產(chǎn)生誤差主要原因

1、機(jī)床的日益磨損降低機(jī)床的工作精度：

(1)導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌在頻繁的使用下會(huì)造成一定的磨損,而磨損后的導(dǎo)軌在固定機(jī)床各零件的位置過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差；以及人工對(duì)于導(dǎo)軌的不恰當(dāng)使用或者安裝時(shí)的不規(guī)范也會(huì)導(dǎo)致在加工工件的過(guò)程中對(duì)工件造成一定的影響,同時(shí)也是機(jī)床的精度下降的重要原因之一。

(2)主軸誤差。主軸是一個(gè)機(jī)床中,被加工工件以及刀具是否平衡的基準(zhǔn),若機(jī)床主軸發(fā)生誤差,會(huì)把不均勻或者不合適的動(dòng)力傳輸給刀具,作用在工件上,就會(huì)直接影響到工件最終加工的尺寸問(wèn)題。

2、在接近刀具的壽命時(shí),一定的幾何因素造成刀具的誤差：

在機(jī)床上經(jīng)常使用的刀具,像車刀之類的刀具,其的精準(zhǔn)度直接影響加工后工件的精度,對(duì)于不同的刀具使用效果不同,其誤差對(duì)最終加工的工件的影響也有不同程度的影響。引起其誤差的一般有：刀具制作的水平,刀具的磨損程度,刀具的使用方式等。

3、定位不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差：。定位誤差是由于基準(zhǔn)誤差與定位副制造不準(zhǔn)確同時(shí)決定的,通常取兩者之和。這兩種誤差在給予所加工的工件調(diào)整過(guò)程中才會(huì)發(fā)生。所以當(dāng)定位基準(zhǔn)存在一定的誤差時(shí),便不能夠與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)完全重合時(shí),導(dǎo)致所產(chǎn)生的基準(zhǔn)存在一定的誤差；以及定位副制造的誤差使得工件在夾具處在不正確的位；且兩者造成的誤差方向往往不同。

4、加工系統(tǒng)變形引起的誤差。

(1)誤差源頭：在長(zhǎng)期進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中,工藝系統(tǒng)在不同類型、不同程度力的作用下,會(huì)累加發(fā)生一定程度的變形,使得刀具與工件不能完全重合,其相對(duì)位置無(wú)法保證準(zhǔn)確,導(dǎo)致最終加工的工件精準(zhǔn)度下降。

(2)工件剛度：在對(duì)工件進(jìn)行加工過(guò)程中,如果工件的剛度相對(duì)工藝系統(tǒng)中其它器件的剛度較低,在進(jìn)行加工過(guò)程中不能承受其所帶來(lái)的力度,比如在進(jìn)行切削的過(guò)程中,剛度差的工件會(huì)產(chǎn)生無(wú)法避免的形變,導(dǎo)致最終的精度下降。

(3)刀具剛度：刀具剛度對(duì)加工工件的效果以及加工效率有著很重要的影響。部分刀具的剛度很小,使得在加工工件時(shí),由于用力不當(dāng)或者方式不對(duì)導(dǎo)致刀具變形,影響最終產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。

(4)工件的材質(zhì)：在加工過(guò)程中,由于工件的材質(zhì)因素,在進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)南髑辛?就會(huì)造成工件發(fā)生一定的變形,導(dǎo)致最終工件的精準(zhǔn)度受到影響,嚴(yán)重者使得該工件作廢。

(5)裝夾方式以及力度：在裝夾工件時(shí),如果未能按要求夾緊或者加緊所用力度太大以及發(fā)力點(diǎn)選擇錯(cuò)誤,就會(huì)造成工件未達(dá)到預(yù)期的效果,導(dǎo)致工件變形。

5 受熱變形引起的誤差

由于大多數(shù)的加工系統(tǒng)都是金屬,其具有良好的導(dǎo)熱性,受到溫度的影響也很大。其中以高溫的影響最為明顯,當(dāng)加工過(guò)程中受到高溫影響時(shí),會(huì)使得某些部件發(fā)生熱變形對(duì),從而影響工件的精準(zhǔn)度。具體體現(xiàn)在加工精密儀器,像螺旋測(cè)微器,游標(biāo)卡尺等工件中,由高溫帶來(lái)的影響更是不可忽略。

二、機(jī)械加工中誤差的解決措施

1、減少幾何誤差。帶來(lái)幾何誤差的主要工藝器件有：加工工件所使用機(jī)床、夾具刀具、量具以及工件本身。提高這些工藝器件的幾何精度,對(duì)于提高最終產(chǎn)品的精準(zhǔn)度有著密不可分的聯(lián)系；夾具的制造質(zhì)量、量具本身的精準(zhǔn)度、工件自身的剛度都是是否會(huì)帶來(lái)幾何誤差的相關(guān)因素。所以選擇使用高精準(zhǔn)度的夾具、量具,對(duì)刀具、工件適當(dāng)施力,避免工藝器件受熱變形,及時(shí)更換嚴(yán)重磨損的刀具、夾具,在測(cè)量時(shí)盡可能減小人為測(cè)量誤差。在不同情況下分析不同的幾何誤差,從而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決——對(duì)于精密儀器的零件進(jìn)行加工時(shí)要選擇適宜剛度的機(jī)床以及使用精準(zhǔn)度高的機(jī)床,同時(shí)控制溫度,避免受熱變形。

2、對(duì)誤差補(bǔ)償以及抵消。對(duì)于一些已經(jīng)發(fā)生的誤差,或者是無(wú)法避免的誤差后,要繼續(xù)保持工件的質(zhì)量,可以試圖將這些誤差進(jìn)行補(bǔ)償或者抵消,以盡可能的還原工件的精準(zhǔn)度。即通過(guò)創(chuàng)造一種新的誤差去補(bǔ)償或者抵消原有的誤差,達(dá)到在兩種誤差的共同作用下“負(fù)負(fù)得正”的結(jié)果。但是前提是要選擇合適的恰當(dāng)?shù)男抡`差,不要在額外產(chǎn)生不必要的影響。

3、分化或者平均分化原始誤差。對(duì)于不可避免的誤差來(lái)說(shuō),其最好的解決辦法就是分化或者平均分化誤差對(duì)工件造成的影響,從而達(dá)到高精準(zhǔn)度的效果。具體做法為：通過(guò)對(duì)誤差的分析,把帶來(lái)誤差的區(qū)域在進(jìn)行測(cè)量后,平均分成若干個(gè)小區(qū)域,然后將這些區(qū)域分組,使每組的誤差在經(jīng)過(guò)調(diào)整后,達(dá)到尺寸集中的目的,而且在使用該方法的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)工件與被加工過(guò)的工件,找出它們之間的差異,然后進(jìn)行修正加工,使工件的最終使用價(jià)值大大增加。

4、定期對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培養(yǎng),使工作人員及時(shí)學(xué)習(xí)到新型的技術(shù),了解目前的技術(shù)要求,及時(shí)對(duì)操作方案進(jìn)行調(diào)整。

三、結(jié)束語(yǔ)

為了弘揚(yáng)我國(guó)的“工匠精神”,以及成為不僅僅有產(chǎn)量更有質(zhì)量的制造大國(guó),在保證產(chǎn)量的同時(shí)提升產(chǎn)品的精準(zhǔn)度,需要有關(guān)技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差的來(lái)源以及解決誤差的方法,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)上對(duì)加工后產(chǎn)品的高度認(rèn)可。