機(jī)械加工誤差分析

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，科學(xué)技術(shù)越來越先進(jìn)，促進(jìn)了各行各業(yè)的機(jī)械化。機(jī)械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)加工當(dāng)中的應(yīng)用，極大的解放了人力，使得現(xiàn)代化生產(chǎn)效率飛速提升。各種各樣的機(jī)械設(shè)備在各行業(yè)當(dāng)中發(fā)揮著不同的作用，但機(jī)械加工誤差問題是應(yīng)該引起所有行業(yè)共同重視的一個(gè)問題。本文圍繞機(jī)械加工誤差的原因以及不同的誤差類型和應(yīng)對方法，展開了探討分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;誤差類型;精準(zhǔn)度;策略

1、前言

機(jī)械設(shè)備在使用的過程當(dāng)中可能會(huì)因?yàn)檎`差問題而導(dǎo)致其性能不穩(wěn)定，從而影響生產(chǎn)加工的順利進(jìn)行。現(xiàn)代化生產(chǎn)對于機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用十分廣泛，但是，對于機(jī)械產(chǎn)品的使用必須要遵循一定的安全及技術(shù)規(guī)范。引起機(jī)械加工誤差的原因是多種多樣的，需要相關(guān)人員采取有針對性的策略予以完善。

2、機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的原因

現(xiàn)代化機(jī)械加工的工藝系統(tǒng)一般是由機(jī)床、夾具、刀具及各種加工零件所組成的，工藝系統(tǒng)當(dāng)中存在的誤差會(huì)導(dǎo)致機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生，所以，系統(tǒng)存在的誤差是導(dǎo)致機(jī)械加工誤差的原始因素，而呈現(xiàn)出來的機(jī)械加工誤差實(shí)際上只是工藝系統(tǒng)誤差的一個(gè)外在表現(xiàn)。因此一般將工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差，如果機(jī)械加工系統(tǒng)條件改變，那么，其誤差也會(huì)隨之而改變。機(jī)械加工誤差主要是指各個(gè)零件加工后的實(shí)際結(jié)合參數(shù)與理想?yún)?shù)之間的一個(gè)偏差，幾何參數(shù)包括零件的相互位置，其幾何尺寸、形狀等等。[1]各種各樣的機(jī)械零件加工之后，如果它們的幾何參數(shù)能夠滿足理想加工精度參數(shù)范圍，那么就能夠保證比較高的加工精度。機(jī)械加工誤差與零件加工幾何參數(shù)和理想幾何參數(shù)之間的符合程度是成反比關(guān)系的，也就是說，當(dāng)機(jī)械加工誤差比較小時(shí)，零件加工幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的符合程度就越高，加工精度也就越高，而當(dāng)機(jī)械加工誤差比較大時(shí)，零件加工幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的符合程度就越低，加工精度也就越低。[2]實(shí)際上加工精度和加工誤差陳述的是同一種問題，只不過是兩種不同的提法。

3、現(xiàn)代化機(jī)械加工誤差的具體類型分析

由于現(xiàn)代工業(yè)對于機(jī)械設(shè)備的使用非常廣泛，所以機(jī)械加工工藝系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的問題也是多種多樣的，以下對現(xiàn)代化機(jī)械加工誤差的具體類型進(jìn)行具體的分析：

3.1原理類誤差分析

在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，如果選用了類似的大致輪廓，或者采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)形式，都有可能會(huì)引起機(jī)械原理誤差的產(chǎn)生。一般來說，在機(jī)械加工時(shí)，按照規(guī)定要求需要對工件以及刀具之間建立起一定的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，比如說，滾切齒輪需要工件與滾刀之間建立起一定的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，這種規(guī)定性的聯(lián)系就叫做機(jī)械加工原理。機(jī)床、夾具或者成型的刀具是用來保證這種加工原理或者說運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的。如果采用了比較準(zhǔn)確的加工原理，那么，必須要使用較為復(fù)雜的機(jī)床和夾具，但是，這樣一來，中間環(huán)節(jié)過多，會(huì)增加機(jī)床的運(yùn)動(dòng)誤差，反而降低機(jī)械加工精度。除此以外，在使用成型的刀具對較為復(fù)雜的曲線表面進(jìn)行加工時(shí)，刀具的刃口不能夠完全符合理論曲線原理，因此也會(huì)產(chǎn)生一定的原理誤差。

3.2機(jī)床誤差分析

機(jī)床誤差也是機(jī)械加工誤差的一種常見類型。機(jī)床誤差一般表現(xiàn)在三個(gè)方面，安裝、制造以及磨損。在機(jī)床制造、機(jī)床安裝以及機(jī)床使用的過程當(dāng)中，都有可能會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，雖然機(jī)床在出廠之前都必須要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，但在出廠時(shí)，檢驗(yàn)的主要內(nèi)容是機(jī)床的重要零部件形狀以及位置，并且，由于檢驗(yàn)方法沒有在機(jī)床切削載荷的時(shí)候進(jìn)行，所以，沒有辦法反映出機(jī)床的動(dòng)態(tài)誤差。[3]影響機(jī)械加工精度的機(jī)床誤差主要有以下幾種：第一，機(jī)床主軸誤差。機(jī)床主軸即工件或者刀具的位置基準(zhǔn)與運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，機(jī)床主軸誤差對工件加工精度有著直接的影響。第二，機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差。機(jī)床傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄└鱾€(gè)元件都可能存在不同程度的誤差。第三，機(jī)床的導(dǎo)軌誤差。在機(jī)床上，不管是各個(gè)部件的相對位置還是相對運(yùn)動(dòng)，都是以導(dǎo)軌作為基準(zhǔn)的，導(dǎo)軌幾何精度是根據(jù)制造精度及其磨損狀況所確定的，當(dāng)然，和機(jī)床安裝的好壞也有一定的關(guān)系，所以，導(dǎo)軌誤差既包括導(dǎo)軌本身的制造誤差，又包括使用磨損和不合理安裝造成的誤差。

3.3工藝系統(tǒng)的受力及熱變形誤差

工藝系統(tǒng)的受力及熱變形誤差也是機(jī)械加工誤差常見的誤差類型。在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，由于機(jī)床零部件、刀具等在外部切削力的作用下，容易出現(xiàn)各種各樣的變形，從而便會(huì)導(dǎo)致加工表面以及刀刃發(fā)生位置變化，從而引起機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生。為了減少外部壓力而帶來的變形誤差，可以通過加強(qiáng)工藝系統(tǒng)的剛度、減少切削用量等方式。除此以外，機(jī)械加工過程中，摩擦熱和切削熱都容易對工藝系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致機(jī)床刀具等溫度升高，產(chǎn)生變形，由此發(fā)生相對位置的改變，其本來的運(yùn)動(dòng)形式被破壞，使得加工精度降低。

3.4定位與安裝誤差

在機(jī)械加工過程當(dāng)中，需要使用夾具對工件進(jìn)行固定，而定位和安裝，則是這個(gè)過程當(dāng)中的兩個(gè)必要?jiǎng)幼?。[4]定位元件對工件的位置進(jìn)行確定，但是沒有辦法保證定位元件完全精確，一般來說都會(huì)給予其一定的誤差范圍，所以，難免會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。在進(jìn)行工件安裝時(shí)，往往都會(huì)依靠人工操作，即使是自動(dòng)控制系統(tǒng)完成的工件定位安裝，也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，因?yàn)楣ぜ膸缀涡螤钜约俺叽绾苋菀资艿焦ぜㄎ痪鹊挠绊憽Ｋ?，定位安裝誤差是不能夠被完全消除的，只能夠采取一定的措施將其控制在合理范圍內(nèi)。

4、減少機(jī)械加工誤差的策略

對上述機(jī)械加工誤差類型的分析可知，機(jī)械的誤差往往是不能夠避免的，但是可以分析其原因，并且進(jìn)行合理的控制，只要盡可能的減小加工誤差，也能夠提升機(jī)械加工的精度?？梢圆捎靡韵碌拇胧﹣頊p少機(jī)械加工誤差：可以通過有效控制工藝系統(tǒng)的變形情況來減少機(jī)械誤差，工藝系統(tǒng)由于受力會(huì)產(chǎn)生變形，這樣一來就容易造成機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生，進(jìn)而阻礙加工精度的提高。因此，可以采用有針對性的方法來控制工藝系統(tǒng)受力變形的情況。在現(xiàn)代化機(jī)械加工的過程當(dāng)中，有一些加工精度問題可能涉及到很多零部件之間的關(guān)系，如果采用普通的控制方法，將很難達(dá)到有效降低誤差的要求，而就地加工方法也許能夠成為一種行之有效的手段。

5、結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械加工誤差是不可避免的存在的，并且常常表現(xiàn)出各種各樣的誤差形式。為了提高加工精度，就必須要采取合理的措施減少加工誤差，減少機(jī)械加工誤差也是現(xiàn)代化企業(yè)所不懈追求的目標(biāo)。在進(jìn)行機(jī)械加工之前必須要對各種影響加工精度的因素進(jìn)行科學(xué)的分析，并且采取科學(xué)有效的控制措施，不斷的提高加工工藝水平，推動(dòng)我國機(jī)械加工的質(zhì)量不斷提高。

參考文獻(xiàn)

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[3]管西強(qiáng).論機(jī)械加工工藝技術(shù)產(chǎn)生的誤差及優(yōu)化控制策略[J].世界有色金屬，2019（22）.

[4]楊坤飛.機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生機(jī)理與解決對策[J].世界有色金屬，2019（18）.

作者簡介：項(xiàng)術(shù)軍（1980年1月-），男，漢，山東青島人 大學(xué)本科，講師 從事教育.

（即墨高級技工學(xué)校?山東?青島?266200）