機械加工工藝技術(shù)的誤差原因及控制策略

劉毅

（廣東省技師學(xué)院，廣東 惠州 516100）

1 引言

機械加工作為我國機械工程中非常重要的環(huán)節(jié)，歷來受到相關(guān)技術(shù)人員的高度重視。隨著機械加工技術(shù)的發(fā)展，它對各行各業(yè)的影響越來越深入。比如，汽車工程、材料工程、航天工程等，幾乎在每個和機械設(shè)備的使用相關(guān)的行業(yè)中，都會發(fā)現(xiàn)機械加工環(huán)節(jié)的身影。而且，隨著市場對機械加工產(chǎn)品質(zhì)量要求的逐漸提高，機械加工工藝技術(shù)的誤差對加工效果的影響也越發(fā)顯著。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對這些誤差的原因有充分的認識，并選擇科學(xué)的方法來縮小誤差，這樣才能讓機械加工工藝技術(shù)的誤差越來越小，讓加工產(chǎn)品的品質(zhì)越來越高，在整體上提升機械加工技術(shù)的應(yīng)用水平。

2 機械加工工藝分析

機械加工是一個相對復(fù)雜的過程，它需要技術(shù)人員具有一定的專業(yè)知識，能夠正確使用機械設(shè)備，同時，熟知產(chǎn)品的各項要求，在加工的過程中，還要對重點部位進行嚴格把控。機械加工工藝技術(shù)的種類也較多，而且，不同技術(shù)的使用規(guī)范和流程各異，要想在機械加工中，準確應(yīng)用這些技術(shù)，盡可能降低誤差，對技術(shù)人員來說是一項挑戰(zhàn)。加上不同工廠在技術(shù)應(yīng)用方面的要求不同，加工流程也存在區(qū)別，這更是在一定程度上為控制誤差制造了障礙。眾所周知，機械加工對零部件的尺寸、形狀、質(zhì)量等都有非常嚴格的要求，在整個家加工流程中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都有可能影響機械加工的效果。所以，技術(shù)人員一定要對機械加工工藝的規(guī)范有明確的認識，在加工操作的過程中，嚴格落實不同環(huán)節(jié)的要求，提高加工的準去性，避免加工完成之后因為尺寸、形狀等方面的問題造成零部件的報廢，增加生產(chǎn)成本。

3 機械加工誤差產(chǎn)生的原因

在機械加工的過程中，誤差是不可避免的，再精確的加工設(shè)備和加工工藝，都不能消除誤差。但是，如果能夠?qū)C械加工工藝技術(shù)進行良好的應(yīng)用，嚴格按照規(guī)范進行操作，可以在很大程度上把誤差控制在可以接受的范圍內(nèi)。技術(shù)人員需要從長期的機械加工工作中總結(jié)經(jīng)驗，對不同種類的誤差有清晰的認識，對其產(chǎn)生原因有所了解，這樣才能在未來的工作中對某一類誤差的產(chǎn)生有所預(yù)警，采取科學(xué)的方法控制誤差。企業(yè)也是如此，在加工過程中通過長期的總結(jié)，可以逐漸完善誤差應(yīng)對體系，從整體上提高機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。具體來說，機械加工的過程中，技術(shù)人員的操作、外部環(huán)境因素、加工設(shè)備等是影響誤差的主要因素，輕則造成零部件達不到標準，重則產(chǎn)生安全事故，所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對不同種類的誤差都有所了解。

3.1 定位誤差

在進行機械加工的過程中，需要對零部件進行定位，這樣不僅能夠保證加工過程的穩(wěn)定，還能更加方面對零部件的尺寸進行測量。但是，定位也是出現(xiàn)誤差的主要環(huán)節(jié)之一，這種誤差主要體現(xiàn)在兩個方面：第一，定位副加工時，由于定位不夠精確而產(chǎn)生的誤差；第二，定位過程中因為基準不重合而產(chǎn)生的誤差。所以，在實際進行定位的過程中，應(yīng)當(dāng)對定位基準進行檢查，確?；鶞实臏蚀_性，這樣才能讓定位的誤差更小。定位通常會使用到夾具定位構(gòu)件和工件定位面兩部分，這兩者相輔相成，任何一個部位出現(xiàn)問題，都有可能影響定位的精確度。比如，夾具定位構(gòu)件和工件定位面之間的間隙過大，會增加零部件位置變動的風(fēng)險，影響定位的準確性。這種誤差的出現(xiàn)比較普遍，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著重對這種誤差進行把控，將其控制在合理的范圍內(nèi)，確保機械加工的準確性。

3.2 機床制造誤差

機械零部件的加工大都是利用車床完成的，因為車床的精確度能夠得到保障，然而，這是相對而言的，機床制造同樣不能避免誤差的產(chǎn)生?？v觀各種誤差產(chǎn)生的原因，機床誤差相對來說更加普遍。因為機床的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包括內(nèi)部的傳統(tǒng)裝置、車刀等眾多構(gòu)件，任何一個出現(xiàn)問題，都有可能造成加工的精確度受到影響。比如，當(dāng)傳統(tǒng)鏈松動的時候，傳統(tǒng)效果會受到影響，進而影響加工的精度；當(dāng)車刀的角度控不夠精確時，加工出來的零部件勢必也不可能達到標準?？偟膩碚f，機床制造誤差種類較多，如果不能進行控制，非常有可能降低加工的精度，尤其當(dāng)這些誤差在沒有糾正的情況下越來越嚴重時，甚至?xí)o機床的安全使用帶來風(fēng)險。所以，技術(shù)人員一定要提高重視。

3.3 測量工具的幾何誤差

零部件的加工需要對尺寸進行嚴格的把控，有些一些精密零部件，對尺寸的要求更高，甚至零點幾毫米的誤差都會導(dǎo)致零部件不能使用。這些誤差需要在實際測量的過程中通過測量工具來發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)測量結(jié)果對誤差進行控制。然而，在實際進行零部件加工的過程中，一些測量工具由于精度達不到要求，使得其自身的幾何誤差影響了對技術(shù)人員對零部件尺寸的判斷，造成零部件尺寸失準，導(dǎo)致其加工完成后達不到要求。如果這些零部件投入使用，會造成難以預(yù)料的后果。造成測量工具幾何誤差的原因較多，但是，最常見的是測量工具自身材料和質(zhì)量的問題。一些測量工具由于長時間的使用，產(chǎn)生了磨損，導(dǎo)致測量精度下降，這是比較常見的原因。再比如，夾具主要承擔(dān)著固定加工模板的責(zé)任，但是，如果夾具經(jīng)過長時間的使用，自身產(chǎn)生了一定程度的損耗，這樣其固定加工模板的效果就會下降，在加工過程中出現(xiàn)位移，造成誤差增大。還有，當(dāng)夾具的位置設(shè)置得不合理時，刀具有可能在加工的過程中加速損耗，不僅降低了加工的效率，還有可能發(fā)生崩壞，造成更嚴重的后果。

4 機械加工工藝誤差的控制方法

4.1 減少零件加工過程中的直接誤差

在零件加工的過程中，直接誤差對加工精度的影響是非常顯著的。所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的方法控制直接誤差。比如，在進行零部件的加工時，受到外部應(yīng)力的影響，軸車容易發(fā)生形變，這種形變雖然較小，但是，反應(yīng)在零部件上，就會造成較大的誤差。所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取正確的方法對軸車進行處理，如設(shè)置走刀的反方向為對切方向，這樣，軸車就可以在彈簧的作用下，降低形變，減少直接誤差，進而實現(xiàn)零部件加工精度的提高。當(dāng)對較薄的零部件進行加工時，應(yīng)當(dāng)在零部件處于相對自由的狀態(tài)下對其進行加工，讓機床的加工面和待加工零件充分貼合，用吸盤對工件的表面進行處理，這樣不僅能夠增加零部件的剛度，還會大幅減少摩擦力，避免溫度過分升高，影響加工精度。

4.2 對溫度進行控制，減少溫度引發(fā)的形變

在機械加工的過程中，高溫的產(chǎn)生通常是不可避免的，為了避免高溫環(huán)境中零部件產(chǎn)生膨脹，影響加工尺寸，通常需要在加工過程中對其進行冷卻。通常使用的冷卻方法是冷卻液，它能夠借助自身強大的比熱容，快速吸收零部件表面的熱量，降低零部件表面的溫差，進而實現(xiàn)控制誤差的效果。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，在加工不同的零部件時，冷卻液的使用量會有所差異。而且，根據(jù)加工材料的不同，產(chǎn)生的熱量也有所不同，要想更好地控制溫度，技術(shù)人員應(yīng)對不同材料，不同零部件的加工需求有所了解，然后，科學(xué)地使用冷卻液。而且，刀具在高負荷運轉(zhuǎn)的過程中，也會因為自身溫度的升高而產(chǎn)生性能下降。還要利用冷卻液及時對刀具進行降溫，保持刀具較好的性能。

4.3 對誤差進行有效的補充

機械加工過程中產(chǎn)生的誤差有些是不可避免的，在應(yīng)對這種誤差的時候，通常可以采用誤差補充的方法。這種方法能夠通過對誤差進行補正，將零部件的誤差控制在最小的范圍內(nèi)。具體來說，可以通過增加材料來完成補償，將誤差控制在可以接受的范圍內(nèi)。再比如，針對機床的誤差問題，也可以適當(dāng)降低機床絲桿間的距離，來達到一定的誤差補償目的。誤差補償是一種非常有效的應(yīng)對誤差的方法，但是，根據(jù)零部件加工需求的不同，誤差補償也應(yīng)當(dāng)使用不同的方法，技術(shù)人員不光要學(xué)會使用增加進料的方法，還要使用一些其他方法，這樣在面對不同的局面時，才會有更多的選擇，達到更好的誤差補償效果。

5 結(jié)語

機械加工行業(yè)快速發(fā)展，時至今日，生產(chǎn)效率已經(jīng)大幅提升。但是，技術(shù)人員還是應(yīng)當(dāng)提高對誤差的重視，對誤差產(chǎn)生的原因進行研究，加強學(xué)習(xí)，通過科學(xué)的方法來控制誤差。本文簡單分析了不同類型的機械加工誤差，總結(jié)了產(chǎn)生的原因，并提出了幾種控制誤差的方法，希望對相關(guān)人員有所幫助。