機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差原因及控制策略

郭勇

摘要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得我國(guó)的機(jī)械加工藝術(shù)得以提升，而且在長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)借鑒的過程中，也使得機(jī)械生產(chǎn)水平有所提高，更是提升了機(jī)械加工效率。但是，在具體的機(jī)械加工工作過程中，還是會(huì)受到一些因素的影響，導(dǎo)致加工工藝技術(shù)操作出現(xiàn)誤差，從而影響到機(jī)械加工的精確性，降低機(jī)械加工的質(zhì)量。面對(duì)這種情況，相關(guān)企業(yè)單位就需要對(duì)加工工藝技術(shù)產(chǎn)生誤差的具體原因進(jìn)行科學(xué)分析，并且要針對(duì)具體原因，制定出科學(xué)合理的控制方案，盡可能的將誤差范圍降到合理的范圍之中，以此提高機(jī)械加工工藝技術(shù)的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;工藝技術(shù);誤差與控制

中圖分類號(hào)：TG580.1+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）14-0036-02

0? 引言

對(duì)于機(jī)械加工而言，其在機(jī)械工程中占據(jù)著非常重要的位置，也是其中的重要工作環(huán)節(jié)，而隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，其在多個(gè)行業(yè)中也得到有效的應(yīng)用，比如，汽車行業(yè)等。不過，隨著機(jī)械加工質(zhì)量要求的不斷提高，機(jī)械加工工藝技術(shù)在應(yīng)用過程中，存在的誤差問題也逐漸突顯出來。相關(guān)技術(shù)人員若想對(duì)加工工藝技術(shù)誤差進(jìn)行有效控制，則需要對(duì)誤差問題的具體表現(xiàn)予以了解，并且要深入分析工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生的原因，結(jié)合實(shí)際情況，采用合適的控制措施，降低加工工藝技術(shù)的誤差幾率，促進(jìn)機(jī)械加工工作質(zhì)量的提升。

1? 機(jī)械加工工藝技術(shù)分析

對(duì)于機(jī)械加工工藝技術(shù)而言，其主要是指對(duì)零件與工件進(jìn)行加工制造的方式，通過采用合適的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)毛坯的形狀、尺寸及部件表面質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的改善，使其成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的零件。在對(duì)普通零件進(jìn)行加工時(shí)，通常是按照粗加工、精加工、裝配、檢驗(yàn)、包裝等流程進(jìn)行加工，而這也是零件加工的籠統(tǒng)流程，而在流程落實(shí)的過程中，則需要推動(dòng)每個(gè)步驟與工序。比如，在粗加工流程中，需要對(duì)毛坯進(jìn)行制造與打磨;在精加工流程中，則包括車、鉗工以及銑床等。不同的步驟都需要詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)予以參考，這樣也便于明確其中的微小差異。在這一基礎(chǔ)上，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件等多個(gè)方面予以明確，據(jù)此選擇合適的工藝流程[1]。

機(jī)械加工過程具有較高的復(fù)雜性，對(duì)于技術(shù)人員的專業(yè)性有著較高的要求，不僅要求技術(shù)人員具備豐富的專業(yè)知識(shí)，且能夠正確使用相關(guān)機(jī)械設(shè)備，還要對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)要求予以明確，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行嚴(yán)格管控。另外，機(jī)械加工工藝技術(shù)的類型也比較多，不同加工工藝技術(shù)在規(guī)范及流程上各有不同，相關(guān)技術(shù)人員若想在機(jī)械加工工作中，對(duì)相關(guān)工藝技術(shù)進(jìn)行靈活有效的應(yīng)用，并降低技術(shù)誤差，還是具有一定的難度，而且不同工廠對(duì)于技術(shù)應(yīng)用的要求也不同，加工流程也有著一定的區(qū)別，這樣更會(huì)對(duì)誤差控制產(chǎn)生一定的障礙。

此外，在機(jī)械加工工作中，對(duì)于零部件的尺寸、形狀以及質(zhì)量等多個(gè)方面都有著較高的要求，在整個(gè)加工流程中，若是某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就對(duì)機(jī)械加工的效果造成不良影響。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)有一個(gè)全面的掌握，明確技術(shù)要點(diǎn)，在機(jī)械加工中將相關(guān)技術(shù)工藝予以有效落實(shí)，以此提高加工的精準(zhǔn)性，使得誤差能夠被控制在合適的范圍中，保障加工質(zhì)量[2]。

2? 機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差原因

2.1 定位誤差

所謂的定位誤差，簡(jiǎn)單來說，就是在機(jī)械加工時(shí)，沒有對(duì)需要加工的零件進(jìn)行準(zhǔn)確、牢固定位，導(dǎo)致加工零件與定位元件之間產(chǎn)生較大的誤差，從而對(duì)加工零件的尺寸與規(guī)格的精確性造成較大影響。通常情況下，因?yàn)槎ㄎ怀霈F(xiàn)問題造成的機(jī)械加工誤差，一般分為基準(zhǔn)不重合、定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確這兩種誤差。其中基準(zhǔn)不重合誤差則是指，實(shí)際加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與加工圖紙上完全不重合，這也就表明將要加工的零件在尺寸、位置等方面沒有達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，以至于加工出的零件存在誤差。另外，定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確這一誤差，主要是指在實(shí)際加工過程中，存在的定位不準(zhǔn)確問題，而且定位副也存在比較大配合間隙，這樣將無法對(duì)待加工零件的位置予以準(zhǔn)確固定，一旦其位置出現(xiàn)變動(dòng)，很可能會(huì)超出正常的誤差范圍，進(jìn)而造成加工誤差[3]。

2.2 工具誤差

對(duì)于工具誤差而言，其主要是指相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，其自身所使用加工工具或者是機(jī)床設(shè)備，本身的各項(xiàng)參數(shù)存在誤差，而這一誤差對(duì)所加工的零件規(guī)格以及尺寸的精確性產(chǎn)生了較大的影響，一般會(huì)將其分為幾何、調(diào)整這兩種誤差。其中的幾何誤差，則是因?yàn)榧庸すぞ咴谥圃爝^程中，或者是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，產(chǎn)生的誤差，這種誤差對(duì)于零件的加工精度造成比較大的影響，比如，技術(shù)人員在應(yīng)用夾具時(shí)，需要控制好零件與刀具、機(jī)床之間的相對(duì)位置距離，若是夾具在加工過程中，出現(xiàn)尺寸問題，那么上述所說的相對(duì)位置就很難達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，最終導(dǎo)致零件加工出現(xiàn)誤差問題。另外，若是在安裝機(jī)床導(dǎo)軌的過程中，就產(chǎn)生了較大的偏差，或者是機(jī)床由于長(zhǎng)期使用而存在不均勻的磨損現(xiàn)象，這也會(huì)對(duì)機(jī)床各部件之間的相對(duì)位置造成不良影響，使其出現(xiàn)變化，進(jìn)而產(chǎn)生加工誤差。

2.3 工藝系統(tǒng)誤差

工藝系統(tǒng)誤差，則是指在整個(gè)工藝系統(tǒng)之中，待加工零件、加工工具及設(shè)備，因?yàn)槭芰蛘呤軣嶂螅瑫?huì)產(chǎn)生變形現(xiàn)象，這樣則會(huì)對(duì)加工精度造成不良影響。在具體的機(jī)械加工中，若是待加工零件或者是加工工具、設(shè)備等，受到各種作用力的影響，而其中一方的剛度相對(duì)較低，就會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間的受力狀態(tài)中出現(xiàn)變形問題，在這種情況下，若是相關(guān)技術(shù)人員依然按照原計(jì)劃原工序推進(jìn)加工工作，肯定會(huì)對(duì)零件加工精度產(chǎn)生影響[4]。比如，當(dāng)將要加工的零件在剛度方面，低于相關(guān)加工工具及設(shè)備時(shí)，其在實(shí)際加工工作中，則會(huì)直接受到切削力的影響，致使其受力部位呈現(xiàn)出彎曲、凹陷等多種變形問題，且零件在尺寸、規(guī)格等方面也會(huì)發(fā)生較大的變化，如果繼續(xù)加工，就會(huì)致使加工出現(xiàn)誤差。若是機(jī)床的部件結(jié)合面存在接觸變性，或者是內(nèi)部間隙比較大等問題，就會(huì)使得機(jī)床的剛度小于待加工零件，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)應(yīng)用該機(jī)床，則會(huì)有較大可能造成機(jī)床部件變形，與此同時(shí)，加工誤差也會(huì)因此而產(chǎn)生。另外，在長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械加工過程中，刀具、零件以及機(jī)床部件在持續(xù)不斷的運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而且隨著溫度的不斷提升，各種工具、設(shè)備、加工零件都有可能會(huì)發(fā)生變形。

3? 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差控制的有效策略

3.1 原始誤差控制措施

就當(dāng)前現(xiàn)存的機(jī)械加工工藝技術(shù)來看，機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的原因雖然較多，但是，大都是能夠有效預(yù)防的，所以，相關(guān)技術(shù)人員若想降低機(jī)械加工的誤差，提高加工的精確度，則要結(jié)合不同技術(shù)誤差產(chǎn)生的具體原因，制定出科學(xué)合理的控制措施，以此對(duì)原始誤差予以有效控制，預(yù)先消除引發(fā)誤差的相關(guān)隱患。比如，在開展機(jī)械加工工作之前，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)引入的各種加工工具、機(jī)床等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，保證其在尺寸、相對(duì)位置關(guān)系以及剛度等多個(gè)方面，都符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，以免因?yàn)楣ぞ邉偠炔贿_(dá)標(biāo)、機(jī)床部件制造誤差等相關(guān)問題，引發(fā)零件加工誤差問題。另外，在將機(jī)床、加工工具等應(yīng)用到機(jī)械加工工作之中時(shí)，也需要對(duì)其進(jìn)行定期檢查，仔細(xì)觀察其受損、變形等情況，對(duì)于相對(duì)位置的變化情況也要予以掌握，一旦在檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題，就要對(duì)磨損及變形嚴(yán)重的相關(guān)部件予以及時(shí)更換，并對(duì)相對(duì)位置出現(xiàn)變化的部件進(jìn)行合理調(diào)整，在加工之前，還應(yīng)該對(duì)待加工零件進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保其剛度達(dá)標(biāo)，進(jìn)而為機(jī)械加工的精度提供保障。

3.2 誤差補(bǔ)償措施

現(xiàn)階段，機(jī)械加工中存在的各種誤差難以避免，主要是受到了機(jī)械加工技術(shù)工藝水平的約束與限制，相關(guān)技術(shù)人員若想保證加工零件的精確度與質(zhì)量，不僅要對(duì)加工的原始誤差予以嚴(yán)格控制，還要借助誤差補(bǔ)償這一方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工誤差的有效降低。比如，在對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行加工前，若是技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)機(jī)床部件本身存在著相對(duì)較為明顯的原始誤差，則可以通過人為制造的方法，設(shè)置出與之相對(duì)應(yīng)的新的原始誤差，借此對(duì)原有系統(tǒng)中存在的原始誤差予以科學(xué)補(bǔ)償或者是抵消，這樣則能夠在較大程度上降低誤差，甚至還能夠消除誤差，進(jìn)一步提升機(jī)械加工的精確度。

3.3 分化原始誤差措施

分化原始誤差，就是通過對(duì)誤差反映規(guī)律的掌握，結(jié)合上道工序、毛坯工件的尺寸大小等多個(gè)方面，對(duì)將要加工的零件予以科學(xué)分組，借此將每一組的零件尺寸縮小到合理的范圍之中，接著就可以在這種情況下，根據(jù)不同組的工件誤差范圍，對(duì)加工刀具進(jìn)行合理調(diào)整，這樣則能夠?qū)ぜ庸さ臏?zhǔn)確位置予以明確，通過這種方式，將全部零件的加工誤差降到最低。

3.4 變形誤差的預(yù)防及改良措施

機(jī)械加工中的誤差問題很多，其產(chǎn)生的原因也很多，不過，其中很大一部分誤差問題的產(chǎn)生，都是因?yàn)榱慵?、加工工具、機(jī)床等出現(xiàn)變形現(xiàn)象而造成的，因此，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差進(jìn)行控制時(shí)，則需要對(duì)相關(guān)變形問題加以重視，并針對(duì)具體情況做好有效的預(yù)防與改良工作，借此解決因變形而造成的加工誤差問題，從而保障機(jī)械加工的質(zhì)量。

在面對(duì)待加工零件的熱變形這一問題時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員則可以結(jié)合熱處理的相關(guān)操作規(guī)范要求，對(duì)熱變形的產(chǎn)生幾率予以降低，比如，零件在具體的加工中若是出現(xiàn)變形現(xiàn)象，相關(guān)技術(shù)人員則可以對(duì)變形零件進(jìn)行淬火，并且在完成淬火工作之后，則要馬上停止回火，這樣就能夠使得經(jīng)過淬火之后的零件中，存在奧氏體漸漸轉(zhuǎn)化為馬氏體，促使零件脹大，進(jìn)而使其恢復(fù)成原有的形態(tài)。

在面對(duì)裝夾變形這一問題時(shí)，技術(shù)人員可以結(jié)合零件本身的特點(diǎn)，合理選擇并使用工裝，或者是專門為零件設(shè)計(jì)出專用的工裝，借此增強(qiáng)工裝的固定效果，而且在開始開展加工工作前，技術(shù)人員還應(yīng)該對(duì)零件的固定情況予以查看，若是發(fā)現(xiàn)固定位置存在問題或不穩(wěn)定的情況，則要及時(shí)予以加固，避免零件在加工過程中，出現(xiàn)位移現(xiàn)象，以此降低加工誤差。

在面對(duì)溫度變形這一問題時(shí)，技術(shù)人員若想防止零部件在高溫環(huán)境下，出現(xiàn)膨脹變形的問題，就需要在實(shí)際加工中對(duì)零部件進(jìn)行冷卻處理。一般情況下，技術(shù)人員所使用的冷卻方式就是應(yīng)用冷卻液，該材料能夠通過自身的比熱容，將零部件表面存在的熱量快速吸收掉，在短時(shí)間降低零部件表面的溫差，借此對(duì)加工誤差予以有效控制。技術(shù)人員還應(yīng)根據(jù)不同零件采用適量的冷卻液。

4? 總結(jié)

通過上述分析，對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)中存在的誤差問題，進(jìn)行有效的控制，能夠在較大程度上保障機(jī)械加工的質(zhì)量與安全，減少各種隱患問題。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該提高對(duì)技術(shù)誤差問題的重視程度，而且要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差予以深入了解，并針對(duì)具體加工需求，選擇使用科學(xué)的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)誤差的合理控制。

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