機(jī)械加工工藝技術(shù)與誤差探討

茅偉巍

7）

摘要：在實(shí)際實(shí)施機(jī)械加工工藝技術(shù)的過程中，針對(duì)于加工誤差的控制非常關(guān)鍵，因此需要明確機(jī)械加工工藝技術(shù)實(shí)施原則，做好誤差改善技術(shù)的實(shí)施，采取有效的機(jī)械加工誤差改善策略來降低誤差值，促使機(jī)械加工工藝技術(shù)的作用得到充分發(fā)揮，提高加工產(chǎn)品質(zhì)量，降低零件加工成本，推動(dòng)機(jī)械加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;誤差改善;技術(shù)策略

0? 引言

當(dāng)下的機(jī)械加工工藝技術(shù)多是對(duì)零件進(jìn)行加工，很多零件多用于精密的機(jī)器中，因此對(duì)于零件的規(guī)格性質(zhì)尺寸等均有著非常嚴(yán)格的要求。為保證零件加工精度，降低零件加工誤差，需要加強(qiáng)日常的管理，從多方面入手，消除誤差產(chǎn)生來源，有效提升零件機(jī)械加工質(zhì)量。

1? 機(jī)械加工原則分析

在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，除了要保障零件的加工質(zhì)量，更為重要的是要降低加工誤差，為有效達(dá)到這一目的，在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，需要遵循以下原則：一是對(duì)于機(jī)械零件而言，實(shí)際加工分為兩種方式，分別是粗加工與精加工。在實(shí)際加工過程中，這些零件通常會(huì)受到機(jī)床作用力影響，從而導(dǎo)致機(jī)械零件出現(xiàn)硬化問題，難以保證零件的加工精準(zhǔn)度，期間需要加強(qiáng)應(yīng)力控制，確保零件加工力度適中，才能降低誤差增大的風(fēng)險(xiǎn)。二是做好機(jī)械加工設(shè)備的科學(xué)合理選擇，不同的機(jī)械加工設(shè)備，加工精度、加工零件內(nèi)容有著較大的差異性，因此必須要確保選擇的加工機(jī)械適用于目標(biāo)加工零件，才能保證零件完成加工后能夠達(dá)到加工質(zhì)量與加工精度的標(biāo)準(zhǔn)。三是在實(shí)際進(jìn)行零件加工時(shí)，還需要做系列準(zhǔn)備操作，比如，設(shè)備熱需要做好零件內(nèi)應(yīng)力熱處理、對(duì)零件進(jìn)行精細(xì)打磨等，以便于零件更好地進(jìn)行加工，降低因零件本身特性而帶來的誤差影響。

2? 常見的機(jī)械加工誤差原因

2.1 內(nèi)力作用影響增大加工誤差

在實(shí)際應(yīng)用機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行零件加工時(shí)，主要借助的是向心力作用，在車床之上，在三爪或四爪卡盤的幫助下，將目標(biāo)加工零件進(jìn)行緊固處理，隨后再操控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工零件的精細(xì)化加工。同時(shí)在實(shí)際加工過程中，為避免零件受力松動(dòng)，要求卡盤夾緊力要足夠大，通常要高于機(jī)械的切削力。針對(duì)于夾緊力而言，本身還應(yīng)隨著切削力變化而變化，切削力越大，夾緊力也要隨之增大，相應(yīng)的，切削力減少，夾緊力也應(yīng)隨之減小，如此才能確保零件在實(shí)際加工時(shí)，能保持穩(wěn)定的受力，但在卡盤松開后，受內(nèi)力作用的影響，機(jī)械零件本身會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差。

2.2 熱處理后增大加工誤差

一些零件本身比較薄，近似于片狀，本身有著比較大的長(zhǎng)度，因此在經(jīng)過熱處理后，零件本身很容易出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，類似草帽帽檐，同時(shí)在零件中部，還會(huì)出現(xiàn)鼓出現(xiàn)象，從而為后續(xù)零件加工誤差增大埋下了嚴(yán)重的隱患。不僅如此，一些機(jī)械加工人員專業(yè)知識(shí)與操作技術(shù)能力有待進(jìn)一步提升，缺乏對(duì)零件結(jié)構(gòu)深入了解，同樣會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，致使機(jī)械加工誤差增大。

2.3 零件彈性形變?cè)龃蠹庸ふ`差

首先，在一些零件內(nèi)部，若具備薄片構(gòu)造，在實(shí)際操作加工時(shí)，對(duì)于機(jī)械加工有著更高的要求，而操作人員在實(shí)際進(jìn)行操作時(shí)，沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求，針對(duì)零件做好定位與裝夾，由此容易導(dǎo)致零件出現(xiàn)彈性形變?cè)龃蠹庸ふ`差。其次，車床與夾具沒有得到有效維護(hù)，存在嚴(yán)重的磨損，導(dǎo)致零件在接受加工時(shí)受力不均，引發(fā)零件變形增大加工誤差。最后，在加工前沒有做好零件的科學(xué)合理定位，同樣會(huì)增大零件加工誤差。

3? 機(jī)械加工工藝誤差改善技術(shù)

3.1 注意選擇專用夾具

在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械零件加工前，為從根本上保障零件加工精度，應(yīng)充分考慮不同的零件類型，選擇合適專用的零件裝夾工具，從而確保在整個(gè)加工過程中，零件都不會(huì)出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，有效降低加工誤差。除此之外，加工操作人員也應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，在加工前做好充足的準(zhǔn)備，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行零件放置夾裝，提高零件加工精度。

3.2 做好零件的修整加工

一些零件在加工前，需要進(jìn)行熱處理，這種操作容易導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形，為有效降低這種變形影響，需要對(duì)零件做好修整加工。在實(shí)際進(jìn)行修整加工的過程中，需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，從而更有助于延長(zhǎng)零件的服役期限。當(dāng)遇到零件在熱處理后出現(xiàn)變形問題時(shí)，可以在完成零件的淬火后，直接進(jìn)行回火，能夠有效改善零件變形情況。究其原因在于，因零件在猝火后，會(huì)殘余一些奧氏體，這種物質(zhì)并不穩(wěn)定，在室溫條件下，很快就會(huì)轉(zhuǎn)為馬氏體，導(dǎo)致零件出現(xiàn)膨脹變形問題。通過進(jìn)行回火能夠有效解決這一問題，避免零件在熱處理后就出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。

3.3 注重零件毛坯質(zhì)量提升

在實(shí)際進(jìn)行零件機(jī)械加工過程中，注重提升零件毛坯質(zhì)量，能夠有效避免零件過早的出現(xiàn)變形問題，這就需要在零件加工前，操作人員應(yīng)對(duì)不同零件毛坯質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)知細(xì)致的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)毛坯質(zhì)量問題，需要及時(shí)更換新的零件毛坯。另外，還應(yīng)結(jié)合零件的實(shí)際加工需要，做好優(yōu)質(zhì)零件毛坯的選擇，從而能夠從根本上提升零件加工質(zhì)量，避免后續(xù)產(chǎn)生較大的誤差。

3.4 適當(dāng)增加零件剛度

首先我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)零件非常脆弱，容易受到各種因素的影響。比如一些薄壁零件在經(jīng)過熱處理后會(huì)受應(yīng)力收縮的影響，從而導(dǎo)致自身出現(xiàn)變形問題，最終產(chǎn)生較大的零件加工誤差。為了有效解決這一問題，在進(jìn)行零件加工時(shí)，技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際，科學(xué)選擇熱處理方式，從而有效提升零件的剛度，避免受到熱應(yīng)力影響而出現(xiàn)變形。

3.5 靈活選擇零件夾持方式

一些零件本身剛性比較差，在實(shí)際加工過程中，需要做好有效的輔助支撐工作，與此同時(shí)，要合理選擇加緊點(diǎn)，控制好零件與夾具的接觸面積。基于不同類型的零件，選擇合理的零件夾持方式。比如零件屬于薄壁類零件，應(yīng)選擇富有彈性的軸裝置夾緊方式，夾緊點(diǎn)應(yīng)是零件剛性比較大的部分。如果零件是長(zhǎng)軸類型，一般這種零件兩端剛度強(qiáng)，因此選擇兩端定位夾緊方式。又如對(duì)于長(zhǎng)軸類零件，注意要采用跟刀架、中心架支撐輔助裝夾方式。

3.6 分化原始誤差

分化原始誤差，需要嚴(yán)格依照誤差反映規(guī)律，基于不同的零件選擇科學(xué)合理分組，針對(duì)不同組零件，都有嚴(yán)格按照一定的范圍，做好尺寸的合理縮減，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)做好刀具的科學(xué)合理調(diào)整，從而使得工件位置更加的明確合理。與此同時(shí)，還應(yīng)確保零件中心尺寸保持一致，從而使得整批零件尺寸誤差得到有效的分散，最終實(shí)現(xiàn)誤差減小的目的。

3.7 控制好零件切削角度

在實(shí)際進(jìn)行零件切削加工時(shí)，加強(qiáng)切削角度的控制，能有效降低誤差。例如針對(duì)薄壁零件，若前角比較大一般會(huì)增大切削刀具的楔角，使得道具的磨損速度加快。與之相應(yīng)的，變形和摩擦力也會(huì)減小，因此可以基于不同的刀具，做好切削前角的合理控制，如果是高速刀具前角應(yīng)控制在6°至30°，如果是硬質(zhì)合金刀具前角控制應(yīng)在5°至20°范圍內(nèi)。

3.8 做好誤差補(bǔ)充

在實(shí)際實(shí)施機(jī)械加工技術(shù)時(shí)，受種種因素的影響，很難完全避免誤差，因此在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工誤差控制方面，除了采用上述多種方法降低誤差，還應(yīng)注重做好誤差的彌補(bǔ)，從而從多方面著手，將零件加工誤差降低最低。在實(shí)際進(jìn)行誤差彌補(bǔ)過程中，需要做好誤差來源的分析，通過調(diào)整加工機(jī)械或者增加材料等，做好誤差的有效補(bǔ)償，從而確保最終零件加工精度能夠符合質(zhì)量要求。例如經(jīng)分析零件誤差來源源自機(jī)床，在實(shí)際誤差彌補(bǔ)時(shí)，可以降低機(jī)床兩個(gè)絲桿間的距離用于補(bǔ)償零件在實(shí)際加工中產(chǎn)生的預(yù)加拉伸力以便更好地抵消正應(yīng)力，有效實(shí)現(xiàn)零件加工精度的提升。

4? 機(jī)械加工誤差改善策略

4.1 做好充分的加工準(zhǔn)備

零件加工是一項(xiàng)較為系統(tǒng)復(fù)雜的工作，為確保零件加工精度能夠滿足實(shí)際加工要求，在加工前應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備。在具體準(zhǔn)備過程中：一是要做好加工技術(shù)交底工作，從而確保相關(guān)的加工操作人員能夠提前了解零件加工技術(shù)要求，明確加工技術(shù)內(nèi)容，提前做好加工技術(shù)準(zhǔn)備，了解需要加工的零件內(nèi)容以及最大的零件允許誤差，從而做到心中有數(shù)以便后續(xù)更好地進(jìn)行誤差控制;二是進(jìn)一步加強(qiáng)零件的變形控制，深入分析零件材質(zhì)，做好對(duì)零件強(qiáng)度的把控，并以此為依據(jù)，合理選擇零件夾具，做好零件固定，確保零件在整個(gè)加工過程中都能夠均勻受力，不會(huì)出現(xiàn)位移問題;最后還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)加工溫度的控制，比如充分利用冷卻液、可以在機(jī)床表面涂抹潤(rùn)滑劑，又如可以加強(qiáng)機(jī)床散熱工作，從而保證降溫效果，避免零件因局部過熱出現(xiàn)變形問題，導(dǎo)致加工誤差增大。

4.2 加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn)

相關(guān)工作人員作為零件機(jī)械加工的主體，自身的技術(shù)水平高低，對(duì)于最終零件加工精度的高低有著直接的影響。因此為從根本上降低機(jī)械加工帶來的誤差，還應(yīng)從加強(qiáng)機(jī)械工作人員專業(yè)化培訓(xùn)仍入手，使其熟練掌握各種零件加工技術(shù)，降低零件加工誤差。在實(shí)際培訓(xùn)過程中，一方面加強(qiáng)思想教育，使其認(rèn)識(shí)到降低零件加工的誤差的重要性，從而在日常工作中自覺規(guī)范自己的行為;另一方面，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)專業(yè)化機(jī)械加工技術(shù)培訓(xùn)，通過理論+實(shí)踐的方式，使其能夠熟練掌握最先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工行為的有效控制，最大限度減少工藝技術(shù)誤差的發(fā)生，切實(shí)提高零件機(jī)械加工的質(zhì)量水平。

4.3 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備維護(hù)

在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)用的過程中，機(jī)械加工設(shè)備本身同樣決定著最終技術(shù)實(shí)施的效果，因此為有效降低機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的誤差問題，還需要從加強(qiáng)零件加工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)入手。通常采用科學(xué)合理的維護(hù)手段，確保相應(yīng)的機(jī)械加工設(shè)備始終保持良好的工作狀態(tài)，避免因設(shè)備本身的因素導(dǎo)致零件加工誤差增大。在具體維護(hù)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵零部件的檢查工作，比如機(jī)床傳動(dòng)鏈、導(dǎo)軌、夾具等，如果發(fā)現(xiàn)明顯的磨損問題，需要及時(shí)進(jìn)行維修或更換，保障機(jī)床加工效果始終處于較高的水平，如此能夠消除因機(jī)床原因帶來的誤差增大隱患，提高零件加工精度。

5? 總結(jié)

綜上所述，在機(jī)械加工技術(shù)實(shí)施的過程中，最為重要的就是做好加固誤差的控制，實(shí)際加固過程中，產(chǎn)生誤差的源頭有很多，因此在加強(qiáng)改善加工誤差技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)從日常管理入手，采用一些有效地降低誤差的策略，才能從根本上實(shí)現(xiàn)零件加工精度的提升。

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