探究機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生原因與解決措施

宗進(jìn) 陳志杰

摘 要：新時(shí)代我國(guó)機(jī)械加工工藝水平不斷提升，生產(chǎn)人員吸納、借鑒了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，引入高層次機(jī)械加工技法，提振了機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與影響力。為強(qiáng)化機(jī)械工藝品生產(chǎn)效率，保證加工精確度、完整性達(dá)到行業(yè)平均標(biāo)準(zhǔn)，必須做好誤差控制工作，找出導(dǎo)致加工精度下降、次品率上升的原因，并采取合理措施加以改正。本文主要分析了現(xiàn)代機(jī)械加工工藝的基本屬性與導(dǎo)致技術(shù)誤差產(chǎn)生的核心原因，總結(jié)了有效的誤差控制措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;技術(shù)誤差;誤差控制;內(nèi)部應(yīng)力

引言：產(chǎn)品加工是現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，起到了合理利用生產(chǎn)資源、改良技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的作用。步入新時(shí)代以來(lái)機(jī)械加工技術(shù)快速升級(jí)，對(duì)不同行業(yè)產(chǎn)生較大影響，為供應(yīng)滿足各行業(yè)需求的機(jī)械產(chǎn)品，必須采取合理措施，重點(diǎn)消除加工過程中形成的直接誤差與間接誤差，調(diào)節(jié)加工溫度，對(duì)機(jī)械元件加工位置進(jìn)行調(diào)節(jié)與精確定位。

一、導(dǎo)致機(jī)械加工產(chǎn)生技術(shù)誤差的根本原因

1.定位不精確

在加工體積較小的機(jī)械產(chǎn)品零部件時(shí)，必須根據(jù)等比縮放原則，對(duì)零部件的加工位置進(jìn)行精確定位，調(diào)節(jié)車床銑刀的切割路線與切入點(diǎn)，提前測(cè)量零部件與整體機(jī)件的尺寸、外觀、體積等條件，組織開展有計(jì)劃、有明確指標(biāo)值的施工。然而部分一線生產(chǎn)人員并未在加工機(jī)件的過程中，做好精確定位工作，其所使用的基準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器存在內(nèi)置參數(shù)不全、功能失調(diào)等問題，容易錯(cuò)誤測(cè)量零部件的尺寸與體積大小，并導(dǎo)致銑刀錯(cuò)誤地割斷部分重要構(gòu)件的外涂層與支柱，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品良品率下降，產(chǎn)生不必要的原材料浪費(fèi)。在特殊情況下，未經(jīng)校正的夾具構(gòu)件與工件會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)值偏移、內(nèi)部間隙過大等問題，嚴(yán)重影響生產(chǎn)質(zhì)量。生產(chǎn)人員必須精確把控此類儀器的測(cè)量誤差，提升機(jī)械加工的完整性與可控性。

2.機(jī)床構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力誤差

大多數(shù)機(jī)械零部件加工工作在數(shù)控機(jī)床與人工操作設(shè)備上完成，加工精度能夠達(dá)到行業(yè)平均水平，在特殊情況下會(huì)產(chǎn)生難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)的加工誤差。多數(shù)機(jī)床設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)在結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)應(yīng)力的效率較慢，內(nèi)部傳動(dòng)裝置與銑刀等設(shè)備容易出現(xiàn)磨損或因過熱而變形等特殊問題，使得機(jī)械零部件加工的精確度、完整性受到負(fù)面影響[1]。中小型數(shù)控機(jī)床內(nèi)部構(gòu)件會(huì)在承受過大應(yīng)力與水平壓力時(shí)，發(fā)生形變并脫落，在加工具備一定厚度、體積較大的原材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)接觸面擴(kuò)大、切割角度偏移等問題，使得材料與銑刀同時(shí)發(fā)生彎曲。

二、控制機(jī)械加工工藝誤差的有效調(diào)節(jié)策略研究

1.做好設(shè)備調(diào)試工作，減少直接誤差

為消除導(dǎo)致機(jī)械零部件加工誤差擴(kuò)大的負(fù)面因素，技術(shù)人員針對(duì)某一類誤差開展加工精度控制，分析待加工零部件的物理屬性與化學(xué)性質(zhì)，評(píng)估其寬度、長(zhǎng)度、體積與表層材料硬度，在秉承一般加工原則的同時(shí)，精確定位加工切入點(diǎn)與受力點(diǎn)，讓熱量與結(jié)構(gòu)應(yīng)力均勻地在零部件表層傳導(dǎo)，提升車床在加工活動(dòng)中的穩(wěn)定性，避免銑刀尖端與刀刃部分受到嚴(yán)重磨損。技術(shù)人員必須基于常見機(jī)械產(chǎn)品推出統(tǒng)一加工標(biāo)準(zhǔn)，在開展機(jī)械加工之前針對(duì)重要檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，定期檢查機(jī)床與液壓加工設(shè)備的內(nèi)置參數(shù)，提升加工定位基準(zhǔn)的合理性，減少可能出現(xiàn)的直接技術(shù)誤差，并搜集加工后出現(xiàn)誤差、破損產(chǎn)品的信息，如破損位置、加工批次等，找到內(nèi)在規(guī)律與解決問題的方法，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)同類型的大規(guī)模機(jī)械產(chǎn)品，使用小型固定夾具進(jìn)行加工，明確工件加工流程與后期質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，引入可智能設(shè)定參數(shù)與加工流程的智能化設(shè)備，全面降低測(cè)量誤差波動(dòng)范圍，保證加工精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.構(gòu)建誤差補(bǔ)償機(jī)制，消除潛在誤差

為消除機(jī)械加工工程中的工件加工誤差，降低劣品率，技術(shù)人員可主動(dòng)采用誤差補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)可能出現(xiàn)的批量加工誤差基于基準(zhǔn)值、平均值進(jìn)行補(bǔ)正，將誤差控制在允許范圍內(nèi)。例如技術(shù)人員可在加工體積較大的零部件時(shí)，提升原材料用量，在工件表層涂抹抗氧化層與烤藍(lán)膜，避免銑刀切削范圍過大、去除工件表層涂層，使得加工活動(dòng)發(fā)揮補(bǔ)償效果[2]。管理人員可基于良品率檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行深入數(shù)據(jù)發(fā)掘，評(píng)估現(xiàn)有工藝系統(tǒng)的合理性，找出加工流程中最容易出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)，并在此類環(huán)節(jié)中采用人為方法對(duì)加工誤差做出有效補(bǔ)償，將常見加工誤差根據(jù)客觀加工手段與各環(huán)節(jié)使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分組，并估測(cè)不同環(huán)節(jié)工件加工誤差變化范圍，并基于加工誤差變化趨勢(shì)調(diào)整刀具的切割角度與行進(jìn)路線，讓加工設(shè)備能夠找到發(fā)揮作用力的基準(zhǔn)點(diǎn)。

3.有效預(yù)防變形與過熱問題

被加工工件表層與內(nèi)壁過熱會(huì)導(dǎo)致設(shè)備切削精度下降、零件受壓部位膨脹，為消除此類問題，技術(shù)人員可主動(dòng)采用淬火加工法，消除因變形導(dǎo)致的加工誤差。例如在加工需要經(jīng)過熱處理的工件時(shí)，可對(duì)產(chǎn)生變形、溫度過高的零件進(jìn)行淬火降溫處理，在完成淬火后進(jìn)行快速切割，向其施加足夠大的壓力，并調(diào)整刀具切割點(diǎn)與零件受力范圍，為零件設(shè)置較為貼合的加熱套，使之牢固地貼在機(jī)床表層，避免其出現(xiàn)位移現(xiàn)象[3]。

三、結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工業(yè)在新時(shí)代獲得快速發(fā)展，傳統(tǒng)加工模式被逐步淘汰，為提升加工精確度，避免出現(xiàn)良品率下降的問題，應(yīng)當(dāng)采取措施糾正潛在錯(cuò)誤與偏差，構(gòu)建誤差補(bǔ)償機(jī)制，合理運(yùn)用刀具與加工機(jī)床，控制機(jī)床上方頂板與刀具刀刃部的溫度，適當(dāng)?shù)卦黾釉牧嫌昧?，解決機(jī)械元件過熱變形問題，使得加工活動(dòng)的實(shí)際結(jié)果符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張傳勇，張媛，劉海川.淺談機(jī)械加工誤差產(chǎn)生原因及控制措施[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（21）：159-160.

[2]許海童.機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工誤差探究[J].河南科技，2021，40（07）：45-47.

[3]康德.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差原因及控制策略[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2020，27（10）：112-113.