機(jī)械加工中技術(shù)性誤差分析及優(yōu)化措施分析

摘 要：機(jī)械加工技術(shù)在很大程度上推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)機(jī)械化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，然而當(dāng)前就我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)水平來(lái)講，依舊存在各種影響因素造成的機(jī)械加工誤差，直接威脅著機(jī)械產(chǎn)品既有性能，這就需要進(jìn)一步突破機(jī)械加工工藝技術(shù)性誤差阻礙，以提高整體技術(shù)化水平。例如在機(jī)械加工中，各零件加工會(huì)應(yīng)用于多領(lǐng)域生產(chǎn)活動(dòng)，如果存在誤差，勢(shì)必會(huì)直接對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程造成影響，因此優(yōu)化改進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)性誤差勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;技術(shù)性誤差;誤差分組法;直接性誤差

一、機(jī)械加工中的技術(shù)性誤差分析

（一）數(shù)據(jù)定位操作誤差

所謂數(shù)據(jù)定位操作誤差是在構(gòu)件機(jī)械加工生產(chǎn)時(shí)，零部件固定和參數(shù)指數(shù)控制層面發(fā)生偏移，所產(chǎn)生的基礎(chǔ)操作數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)誤差超出了可控誤差值，從而使得構(gòu)件整體加工難以根據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。除此之外，在構(gòu)件加工數(shù)據(jù)誤差不斷增加的影響下，加工成本與加工難度也會(huì)隨之不斷增大，對(duì)零件加工形成阻礙。就原有的加工方式而言，傳統(tǒng)定位誤差大多數(shù)來(lái)源于人為影響造成的操作性誤差，機(jī)械加工生產(chǎn)主要利用自動(dòng)化生產(chǎn)模組，因此數(shù)據(jù)定位操作誤差的關(guān)鍵源頭在于構(gòu)件定位層面與夾具定位零件固定層面之間存在較大縫隙。

（二）機(jī)床制造參數(shù)誤差

機(jī)床制造參數(shù)誤差包含三項(xiàng)，即主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差、傳動(dòng)鏈誤差、導(dǎo)軌誤差，首先就主軸運(yùn)轉(zhuǎn)物產(chǎn)來(lái)看，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差是指在主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于速度與運(yùn)轉(zhuǎn)量缺乏穩(wěn)定性，造成機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)重磨損，使得實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)與要求數(shù)據(jù)存在偏差，從而引發(fā)機(jī)械加工產(chǎn)品存在一定的誤差;其次是導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌誤差的概念解釋首先要從導(dǎo)軌的概念來(lái)入手，導(dǎo)軌作為機(jī)床穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是明確機(jī)床各部件具體位置的標(biāo)準(zhǔn)。但由于在安裝過(guò)程中，不合格或使用時(shí)有所磨損，極易導(dǎo)致導(dǎo)軌之間的位置和部件產(chǎn)生一定的問(wèn)題，從而產(chǎn)生導(dǎo)軌誤差;最后是轉(zhuǎn)動(dòng)連誤差，轉(zhuǎn)動(dòng)連誤差是指機(jī)械加工時(shí)，傳動(dòng)鏈的作用是機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的能量傳輸。一旦傳動(dòng)鏈兩端的傳動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，例如兩端的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并不能統(tǒng)一方向，便會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使得鏈條與傳動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生一定程度的磨損，從而使得傳動(dòng)鏈兩端產(chǎn)生明顯偏差，最終造成機(jī)械加工產(chǎn)品誤差。

（三）加工器具數(shù)值誤差

加工器具數(shù)值誤差的影響要素主要來(lái)源于夾具磨損、刀具尺寸、構(gòu)件加工參數(shù)等。一方面，在基于非特定構(gòu)件的生產(chǎn)環(huán)境中，道具的選擇需要和構(gòu)件加工的標(biāo)準(zhǔn)尺寸相吻合，如果出現(xiàn)在夾具、刀具等構(gòu)件選擇上與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)指數(shù)不相統(tǒng)一的現(xiàn)象，就會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)加工的準(zhǔn)確性和精確性。不僅會(huì)對(duì)所選擇的夾具、刀具等構(gòu)件產(chǎn)生二次磨損的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)于零部件加工的精確度也會(huì)造成一定的誤差。另一方面，在大部分的構(gòu)件中，尤其是較為常用的夾具、刀具而言，長(zhǎng)時(shí)間地使用和磨損也會(huì)對(duì)構(gòu)建表面帶來(lái)一定的影響，使得在具體的測(cè)量中，產(chǎn)生一系列的誤差問(wèn)題。

例如，在我們常用的構(gòu)件當(dāng)中，釘螺的加工首先要充分考慮到釘螺結(jié)構(gòu)的密度、耐腐蝕性、結(jié)構(gòu)韌性等相關(guān)參數(shù)。這些參數(shù)有助于我們?cè)诩庸ず蜕a(chǎn)過(guò)程中，選擇更為合適的釘螺。在配合刀具的使用過(guò)程匯總，如果刀具的尺寸要明顯大于釘螺的螺口規(guī)格和尺寸，那么在加工時(shí)，就很容易使得釘螺的釘扣和夾尺的深度過(guò)大，從而導(dǎo)致加工出現(xiàn)問(wèn)題或者不能順利完成加工任務(wù)，除此之外，不能與其他規(guī)格構(gòu)件正常配套使用的釘螺，還會(huì)引發(fā)一定的生產(chǎn)誤差。而這一誤差便是我們常說(shuō)的加工器具誤差。

（四）加工產(chǎn)品變形誤差

在生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，不同于普通的構(gòu)件，相較于夾具和刀具加工過(guò)程而言，加工工件強(qiáng)度相對(duì)更低，加工誤差的出現(xiàn)源頭更多的在于機(jī)械加工產(chǎn)品的性能上。一方面，由于加工產(chǎn)品的強(qiáng)度較低，導(dǎo)致在加工過(guò)程中，加工構(gòu)件極易發(fā)生變形，使得機(jī)械加工生產(chǎn)受到直接影響，從而產(chǎn)生一定的加工誤差。另一方面，由于不同構(gòu)件的產(chǎn)品強(qiáng)度也不僅相同，這就要求我們?cè)诩庸み^(guò)程中，對(duì)于不同的零部件要仔細(xì)處置，減少誤差的產(chǎn)生。

例如，在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸加工過(guò)程中，由于加工工件強(qiáng)度過(guò)低，并且受到切削力的作用影響，導(dǎo)致加工部件極易受到變形，而在加工完成之后，這些在加工過(guò)程中所產(chǎn)生的變形問(wèn)題則會(huì)演變成為所加工產(chǎn)品的誤差存在，從而影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)。除此之外，在內(nèi)圓磨床的加工過(guò)程中，由于切入磨床內(nèi)孔的時(shí)候需要采用橫向切入法的方式，使得內(nèi)圓磨頭主軸受到外力影響而產(chǎn)生變形，因此所磨出的孔也存在一定的誤差。

二、機(jī)械加工中技術(shù)性誤差的優(yōu)化措施

（一）減小直接性誤差

減小直接性誤差是在加工過(guò)程中，可以通過(guò)一定的技術(shù)手段或者人為地干涉而達(dá)到的。一方面，在機(jī)械加工之前，首先要對(duì)可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行充分的考慮和研究，對(duì)可能出現(xiàn)的誤差做好全方面的防御措施，從而達(dá)到最大限度地減小的直接性誤差。另一方面，全面實(shí)時(shí)關(guān)注機(jī)械加工生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，尤其是在初始環(huán)節(jié)，更應(yīng)該注重可能出現(xiàn)的誤差問(wèn)題，從而及時(shí)地采取一定措施進(jìn)行修補(bǔ)和優(yōu)化，這也是有效降低技術(shù)性誤差的基本方式之一。

例如，在薄片類(lèi)零部件的加工過(guò)程中，由于薄片類(lèi)零部件是兩面進(jìn)行同時(shí)磨削，就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，但是在加工之前，可以利用環(huán)氧樹(shù)脂粘強(qiáng)劑，將原有的原件黏合于光滑的平板上，之后將兩者同時(shí)置于磁力吸盤(pán)中，并將該斷面打磨光滑，然后再取下來(lái)，將這一面的打磨作為基礎(chǔ)，進(jìn)行另一面的打磨，這樣的打磨方式不僅能夠充分保證磨削的薄片剛度強(qiáng)大，同時(shí)還能夠提高在加工過(guò)程中的硬度，使得該薄片在加工過(guò)程中不易變形，從而達(dá)到減少直接誤差的目的。

（二）及時(shí)補(bǔ)救已出現(xiàn)誤差

誤差已經(jīng)成為機(jī)械加工中十分常見(jiàn)的存在，但隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的誤差在不斷縮小的同時(shí)，可能出現(xiàn)誤差的補(bǔ)救方式也越來(lái)越多，因此，對(duì)可能出現(xiàn)的誤差積極采取補(bǔ)救的策略也是機(jī)械加工過(guò)程中技術(shù)誤差優(yōu)化的主要措施之一，同時(shí)還能夠在很大程度上降低由于誤差所帶來(lái)的人力、經(jīng)濟(jì)方面的損失。

首先就常規(guī)性的補(bǔ)救措施來(lái)看。在常規(guī)性補(bǔ)救措施中，通過(guò)人為所造成的誤差來(lái)彌補(bǔ)機(jī)械加工時(shí)所產(chǎn)生的加工誤差，通過(guò)將二者誤差互補(bǔ)的方式，以此來(lái)抵消原始存在的誤差是常用的補(bǔ)救措施之一。其中最為典型的補(bǔ)救方式是在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，由于滾珠絲桿螺距打磨的標(biāo)準(zhǔn)值偏小，并且已經(jīng)固定成型，難以再進(jìn)行二次的持續(xù)性加工，因此，可以通過(guò)加熱的方式，將滾珠絲桿螺拉伸，直至滾珠絲桿螺能夠達(dá)到構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，從而形成科學(xué)的誤差補(bǔ)償方式。除此之外，在不斷加工過(guò)程中，雖然大部分的誤差是可以進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救的，但部分工件在進(jìn)行二次或者多次加工之后，即使能夠進(jìn)行一定程度的誤差彌補(bǔ)，但是該工件的加工成本也會(huì)有明顯增加。因此，就節(jié)約成本的角度來(lái)看，不斷的加工使得工件之間誤差減小在很大程度上并不是能夠廣泛使用的，在目前的機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程中，部分的及時(shí)補(bǔ)救措施策略仍然有待探討和商榷。

（三）科學(xué)分組加工工件誤差

相較于上述兩種加工誤差的優(yōu)化和補(bǔ)救措施而言，科學(xué)分組加工工件誤差主要是指在機(jī)械加工過(guò)程中，由于無(wú)法保障材料與零件精確性，貿(mào)然實(shí)施深度加工會(huì)導(dǎo)致更大程度的定位誤差，導(dǎo)致加工過(guò)程中不能確保產(chǎn)品精確度。所以為提高機(jī)械加工整體性與精確性，一般選用誤差分組的方式。盡管機(jī)械加工采用直接性減少誤差與彌補(bǔ)誤差等方式具備一定的科學(xué)理論性，但是在實(shí)際加工生產(chǎn)時(shí)，仍然存在實(shí)踐操作性嚴(yán)重不足的問(wèn)題。因而選用誤差分組法，不僅能夠科學(xué)分類(lèi)原料毛皮，同時(shí)，還能夠?qū)⒔咏`差值的材料統(tǒng)一歸類(lèi)，以此便可提高機(jī)械加工針對(duì)性，從而控制誤差值，基于加工流程初始環(huán)節(jié)減小誤差。誤差分組法簡(jiǎn)單，易于操作，節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益良好。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展影響下，機(jī)械加工的機(jī)械化水平顯著提高，社會(huì)對(duì)于機(jī)械加工工藝技術(shù)性要求也隨之提高，以此需要相關(guān)企業(yè)充分掌握機(jī)械加工技術(shù)理論知識(shí)體系，并切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，以保障機(jī)械產(chǎn)品加工水平與質(zhì)量，科學(xué)有效控制機(jī)械誤差。同時(shí)為確保機(jī)械加工業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展，在機(jī)械加工時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)高度重視機(jī)械加工技術(shù)創(chuàng)新，提高自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)有效減小誤差，從而全面提升機(jī)械產(chǎn)品加工效率與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱軍帥，邢亞克.機(jī)械加工中技術(shù)誤差問(wèn)題及改進(jìn)措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（35）：840.

[2]吳顏芩，張建.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差分析及改進(jìn)策略[J].環(huán)球市場(chǎng)，2019，（21）：397.

[3]劉晶晶.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差分析及策略[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2019，（3）：50-51.

[4]陳輝煌.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差分析及策略分析[J].數(shù)字化用戶，2018，24（48）：19.

作者簡(jiǎn)介：劉蕾（1991—），女，陜西西安人，碩士，助教，研究方向：機(jī)械。