機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差與原因分析

陶士琦

（大慶油田昆侖集團(tuán)華誼實(shí)業(yè)有限公司測試儀器分公司，黑龍江 大慶 163000）

機(jī)械加工主要是運(yùn)用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，對多種不同工件的外形、尺寸和基本性能加以調(diào)整與改善，整個(gè)工藝過程有多個(gè)不同的要素全面構(gòu)成，稍有不慎，便會影響后續(xù)的工作推進(jìn)。因此，本文主要從不同的方面對機(jī)械加工工藝技術(shù)所產(chǎn)生的誤差原因進(jìn)行檢查，確保其能夠?yàn)槲覈I(yè)發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差及其危害

1.1 機(jī)械加工工藝的基本概述

機(jī)械加工工藝顧名思義是運(yùn)用多種不同的機(jī)械加工方法，結(jié)合具體的工作目標(biāo)，在工作開展前期，有針對性的設(shè)計(jì)相應(yīng)的工作圖紙，按照所設(shè)定的圖樣和尺寸，為后期的工作加工提供大致的方向指導(dǎo)，大幅度的減少了在加工過程中所出現(xiàn)的加工失誤現(xiàn)象，避免由于工作疏忽所產(chǎn)生的資金流失問題。隨著時(shí)代的變遷，現(xiàn)代的機(jī)械加工工藝在原有的工作流程之上，創(chuàng)新性的對生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置、基本性質(zhì)加以調(diào)整與優(yōu)化，確保每個(gè)工作步驟、流程、具體操作都能夠有據(jù)可依。加強(qiáng)對機(jī)械加工工藝的重視，能夠最大限度地提高機(jī)械加工過程的安全系數(shù)，一旦在工作期間出現(xiàn)突發(fā)的機(jī)械故障現(xiàn)象時(shí)，相關(guān)的工作人員能夠最及時(shí)的采取相對應(yīng)的措施對其予以修復(fù)，及時(shí)解決所出現(xiàn)的安全隱患，令整個(gè)機(jī)械加工工作事半功倍。除此之外，加強(qiáng)與時(shí)代之間的聯(lián)系，以科學(xué)的方式，選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)期運(yùn)用相對應(yīng)的機(jī)械加工工藝技術(shù)，能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，滿足前期所制定的工作目標(biāo)和根本的加工需求。

1.2 機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差

機(jī)械加工最本質(zhì)的工作目的是將抽象的設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品，以科學(xué)的方式將前期圖紙上所繪制出的零部件轉(zhuǎn)化為實(shí)物。因此在投入工作的重要階段，必須要明確整體的工作重點(diǎn)，始終將減少誤差和提高精度作為工作開展的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)。首先，以統(tǒng)籌全局的發(fā)展眼光，根據(jù)不同的機(jī)械加工工作要求，對加工零件的實(shí)際尺寸、根本形狀、表面質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，確保所選用的加工零件與前期所設(shè)定的數(shù)據(jù)值具有高度的吻合性，其中被加工工件最終所達(dá)到的實(shí)際幾何參數(shù)對設(shè)計(jì)幾何參數(shù)的偏離值便稱之為加工誤差。而加工精度主要是用公差等級以基本標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行有依據(jù)的衡量，等級值越小，其精度越高；而加工誤差主要是采用數(shù)值予以表示，數(shù)值越大，其誤差越大。在機(jī)械加工工作開展的重要階段，影響加工精度的工藝因素是錯(cuò)綜復(fù)雜的，想要能夠清晰的明確加工誤差問題所產(chǎn)生的根本源頭，必須要從多個(gè)不同的角度予以分析，適當(dāng)?shù)牟捎酶怕式y(tǒng)計(jì)的方法，確保最終所得出的結(jié)果能夠符合實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r，以此明確產(chǎn)生加工誤差的實(shí)際原因，并采取相對應(yīng)的措施將其扼殺在搖籃中。

1.3 機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差危害

在機(jī)械加工工作得以開展時(shí)，產(chǎn)生加工誤差是降低加工精度的根本性原因。究其根源的對出現(xiàn)加工誤差的實(shí)質(zhì)性危害加以研究，如果在工作落實(shí)期間產(chǎn)生相關(guān)的加工誤差問題，不僅會影響后續(xù)的工作推進(jìn)，并且會嚴(yán)重影響相關(guān)企業(yè)單位的穩(wěn)定建設(shè)、秩序建設(shè)、高速建設(shè)，導(dǎo)致其最終所呈現(xiàn)出的生產(chǎn)效率差強(qiáng)人意，甚至?xí)橄嚓P(guān)行業(yè)的發(fā)展帶來阻力，嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)的長久建設(shè)。結(jié)合此類問題的出現(xiàn)，必須要放遠(yuǎn)發(fā)展眼光，加強(qiáng)對機(jī)械加工工藝技術(shù)的分析，從多個(gè)不同的角度明確不同工作階段所存有的加工誤差問題，并積極的尋求與之相關(guān)的方案予以優(yōu)化與調(diào)整。相關(guān)的機(jī)械加工企業(yè)要深刻地明確自身的工作之重，無論何時(shí)何地都要對相應(yīng)的機(jī)械加工訊息加以了解，以創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新性發(fā)展的新興工作理念，在機(jī)械加工工作不斷健全的重要階段，加強(qiáng)與合作伙伴之間的交流與配合，使加工誤差所產(chǎn)生的頻率得以降低。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差產(chǎn)生的原因

2.1 工藝技術(shù)的定位與幾何誤差

在機(jī)械加工工作期間，需要將多個(gè)不同的要素進(jìn)行集中性的組合，因此不可避免的會采用多個(gè)不同的設(shè)備、材料、加工零件，其根本的工作目的是為加工車床、切削加工、工具安置工作提供服務(wù)。如果在實(shí)際工作階段，未能明確整體的工作任務(wù)與相應(yīng)的工作流程，極有可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械加工工作脫離前期的預(yù)想范圍，致使零件加工的定位誤差和幾何誤差現(xiàn)象層出不窮。在機(jī)械加工工作得以開展的重要階段，由于加工機(jī)床本身所具有的特殊性，在工作投入時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差問題在所難免，加工機(jī)床自身具有高度的剛度，無法在短時(shí)間內(nèi)滿足所規(guī)定的精細(xì)化工作需求，正是由于各子系統(tǒng)的局部產(chǎn)生加工誤差，導(dǎo)致整個(gè)工作難以協(xié)調(diào)，進(jìn)而影響整體的工作完善。

除此之外，在工作階段，切削負(fù)荷產(chǎn)生影響也可能會造成工藝系統(tǒng)變形，進(jìn)而導(dǎo)致幾何誤差的出現(xiàn)，其中機(jī)床、刀具、工件和夾具變形所導(dǎo)致的誤差均可納入幾何誤差。在開展切削加工工作時(shí)，由于所采用到的機(jī)械加工工藝技術(shù)繁瑣，整體的工序多變，導(dǎo)致其運(yùn)行狀態(tài)具有高度的不穩(wěn)定性，從而激起強(qiáng)烈的纏振，導(dǎo)致加工工件的系統(tǒng)誤差與機(jī)床本身固有的差值不相吻合。

2.2 工藝技術(shù)的受力變形誤差

加工誤差問題產(chǎn)生的本質(zhì)原因必須要從加工前、加工中、加工后三個(gè)方面進(jìn)行全面的分析，從整體的工藝系統(tǒng)中提取多個(gè)不同的誤差因素，確保后續(xù)能夠?qū)で笙嗥ヅ涞墓ぷ鞣桨赣枰愿倪M(jìn)。其中在加工期間，要最大限度地篩選市場內(nèi)所流通的刀具和相關(guān)的工作配件，并將其投入到整個(gè)機(jī)械加工工作的始終，結(jié)合具體的工作標(biāo)準(zhǔn)，有目的、有方向、有針對性地開展機(jī)械加工工作。一旦刀具的制造產(chǎn)生誤差與磨損，會對其整體的機(jī)械加工精度產(chǎn)生影響，隨著刀具種類的不同，最終所呈現(xiàn)出的工作效益也不盡相同。以機(jī)械加工工作開展期間普遍使用到的外圓車刀和刀桿的剛度進(jìn)行研究與分析，通過不斷地試用與總結(jié)，刀桿的剛度相較于外圓車刀較弱，正是由于兩個(gè)不同的刀具本身的剛度相差過于懸殊，導(dǎo)致在具體工作開展時(shí)，會致使刀桿發(fā)生變形的現(xiàn)象，以此大大的降低整個(gè)機(jī)械加工的工作精度。

2.3 工藝技術(shù)的溫度變形誤差

在機(jī)械加工期間，由于整個(gè)工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量過大引起誤差的現(xiàn)象呈現(xiàn)出逐步遞增的發(fā)展趨勢，結(jié)合所出現(xiàn)的溫度變行誤差狀況對其根本原因加以分析。工藝系統(tǒng)在工作完善期間，受切削熱、摩擦熱、輻射熱、工作環(huán)境溫度等各項(xiàng)不同的影響導(dǎo)致其產(chǎn)生變形，使弓箭和刀具的正確相對位置遭到了或多或少的破壞，進(jìn)而引發(fā)切削運(yùn)動(dòng)、背吃刀量及切削力的變化，造成了相應(yīng)的溫度變形誤差。除此之外，在機(jī)械加工工作的落實(shí)階段一定會產(chǎn)生相應(yīng)的熱量，如果在此期間與外界的其他能量進(jìn)行相互之間的接觸，對工藝系統(tǒng)本身產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其整體的溫度快速升高，并且相關(guān)的加工部件也以多種不同的方式向四周散發(fā)熱量，嚴(yán)重的影響了機(jī)械加工工作的精準(zhǔn)度。與此同時(shí)，由于在實(shí)際工作開展階段所使用的刀具和加工條件具有著高度的差異性，導(dǎo)致最終所引發(fā)的工藝系統(tǒng)熱變形和產(chǎn)生的加工誤差現(xiàn)象也有所不同。

2.4 工藝技術(shù)的工序調(diào)整誤差

在機(jī)械加工的不同階段都要加強(qiáng)對工藝系統(tǒng)的工作優(yōu)化與革新，其中，工件、刀具在機(jī)床上的相互位置精度主要是通過調(diào)整機(jī)床、刀具、夾具等各項(xiàng)不同的加工零件予以保證，因此必須要確保其本身的原始精度能夠達(dá)到實(shí)際的工藝要求，有效地規(guī)避動(dòng)態(tài)因素對機(jī)械加工工作所產(chǎn)生的影響。在整個(gè)機(jī)械加工工作開展的前期，必須要以高瞻遠(yuǎn)矚的發(fā)展眼光，結(jié)合具體的規(guī)章制度和實(shí)際的工作目標(biāo)，對整體的工作內(nèi)容加以優(yōu)化。但是通過現(xiàn)代化的大數(shù)據(jù)平臺，對我國當(dāng)前機(jī)械加工工作的實(shí)際現(xiàn)狀和基本訊息加以全面性的信息數(shù)據(jù)調(diào)研，不難發(fā)現(xiàn)，仍然有少部分的工作人員由于各項(xiàng)客觀原因或主觀因素的限制，在實(shí)際工作投入時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的工作疏忽，無法最準(zhǔn)時(shí)的對所潛在的加工誤差問題加以改進(jìn)，極有可能令早期的工作前功盡棄。一旦對各項(xiàng)不同機(jī)械設(shè)備的實(shí)際用途和基本信息加以混淆，會導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械加工工作無法按照前期所制定的工作目標(biāo)予以落實(shí)。

3 規(guī)避和消除機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差對策探討

3.1 嚴(yán)格把控機(jī)床、刀具、夾具等設(shè)備的精度及安裝質(zhì)量

為了能夠進(jìn)一步的減輕后續(xù)機(jī)械加工的難度，必須要加強(qiáng)對前期準(zhǔn)備工作的重視。首先，要對市場內(nèi)所流通的機(jī)械加工零部件加以全面的信息調(diào)研，明確設(shè)備及運(yùn)用材料的供應(yīng)狀況，了解機(jī)械加工的具體要求和所運(yùn)用的加工技術(shù)，提前對機(jī)械加工工作所使用到的人力資源，物力資源加以考察，確保機(jī)械加工所運(yùn)用到的各項(xiàng)設(shè)備的質(zhì)量和型號值得信賴，并最大限度地規(guī)避由于零部件問題而對整個(gè)工作所產(chǎn)生的影響。其次，在機(jī)械加工零部件簽收完畢后，要指派專業(yè)的檢查人員對基本的質(zhì)量檢驗(yàn)證明加以勘察，避免其質(zhì)量問題的頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)格地按照前期所規(guī)劃的具體內(nèi)容對機(jī)床、刀具、夾具的幾何尺寸和基本性能加以驗(yàn)收。最后，待相關(guān)的檢查結(jié)果完全符合機(jī)械加工工作規(guī)范時(shí)，方可投入到下一階段的工作實(shí)施中。積極的適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展潮流，加強(qiáng)對設(shè)備的嚴(yán)格把控，一旦出現(xiàn)基件更換的現(xiàn)象，可以短時(shí)間內(nèi)將其損失得到遏制。

3.2 加強(qiáng)對工件加工設(shè)計(jì)方案的細(xì)化

在制定工件加工設(shè)計(jì)方案時(shí)，在確保其能夠發(fā)揮基本用途的同時(shí)，要對其尺寸、外形、性能、相對位置等各項(xiàng)不同的數(shù)據(jù)加以分析，表面質(zhì)量、外觀經(jīng)濟(jì)美觀、加工精度高、滿足裝配要求是工件加工工作的本質(zhì)目的。因此在對整體的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善的重要階段，必須要在原有的基礎(chǔ)之上進(jìn)行適當(dāng)性的優(yōu)化，明確早期設(shè)計(jì)方案中所存有的問題，盡可能地將工件本身的剛度要求、溫度變化、受力變形等各項(xiàng)產(chǎn)生誤差的原因加以調(diào)研，確定工件加工期間所使用到的刀具、夾具、量具和輔助工具，并選用相關(guān)的技術(shù)要求和具體的檢驗(yàn)方法，提前擬定整個(gè)工藝過程的總體布局。將多個(gè)不同的加工方法予以妥善安排，令最終所設(shè)計(jì)出的工藝規(guī)程能夠保證機(jī)械零件的加工質(zhì)量達(dá)到前期設(shè)計(jì)方案上所規(guī)定的各項(xiàng)不同的技術(shù)要求，令整個(gè)機(jī)械加工工作能夠迸發(fā)出更加強(qiáng)大的效益。在保障工作安全的同時(shí)，有力地減輕了內(nèi)部工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作壓力。

3.3 適應(yīng)性優(yōu)化機(jī)械加工的工藝技術(shù)系統(tǒng)

工藝技術(shù)系統(tǒng)主要是代指由機(jī)床、刀具、家具和工件所組成的統(tǒng)一體，隨著當(dāng)前市場競爭力的不斷攀升，相關(guān)的機(jī)械加工企業(yè)紛紛采用現(xiàn)代化的工藝技術(shù)系統(tǒng)投入到實(shí)際的工作之中。其中全閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)便得到了廣泛的推用與全面的普及，其主要是應(yīng)用于工作臺位置檢測的系統(tǒng)，能夠最直接的對機(jī)械加工的實(shí)際狀況進(jìn)行全方位、全過程、多方面的檢測，進(jìn)而消除整個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的誤差、間隙、失動(dòng)量，該系統(tǒng)本身所具有的高位置控制精度能夠靈活的運(yùn)用到大型的機(jī)械加工工作之中。其次，半閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)與全閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)稍有不同，其主要的位置檢測點(diǎn)是從驅(qū)動(dòng)電機(jī)或絲杠端引出，以間接檢測的方式快速地分辨工作臺的位移量，其整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)用方便、精度較高，在現(xiàn)代的企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。最后，反饋補(bǔ)償系統(tǒng)集中展現(xiàn)了現(xiàn)代的信息發(fā)展速度之快，其能夠靈活地將系統(tǒng)內(nèi)部的輸出信息以返送的形式傳遞到輸入端，結(jié)合輸出信息與最終輸入信息兩者所存有的偏差進(jìn)行控制，采用相應(yīng)的工作結(jié)構(gòu)，積極的尋求適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律，準(zhǔn)確的消除系統(tǒng)中所存有的相互耦合關(guān)系，確保最終所呈現(xiàn)出的機(jī)械加工成果能夠與前期所預(yù)想的工作目標(biāo)相一致。在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景之下，以對癥下藥的方式，結(jié)合實(shí)際加工期間所出現(xiàn)的誤差狀況，選擇相關(guān)的工藝技術(shù)系統(tǒng)，從根本上消除問題所在。除此之外，在研究加工誤差時(shí)，可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的理論分布曲線予以論證，以理論分析和系統(tǒng)研究相結(jié)合的方式，確保整個(gè)機(jī)械加工工作的精度能夠得到大幅度的提升。

4 結(jié)語

機(jī)械加工工藝技術(shù)對整個(gè)工作推進(jìn)所呈現(xiàn)出的實(shí)質(zhì)性作用顯而易見。一旦無法準(zhǔn)確的分析加工誤差所產(chǎn)生的根本原因，會直接影響整個(gè)機(jī)械加工工作的質(zhì)量與效率。因此，相關(guān)的企業(yè)單位和工作人員必須要樹立以身作則的工作意識，無論是在信息調(diào)研或工作開展，都要事無巨細(xì)地加強(qiáng)對加工誤差的基本規(guī)律進(jìn)行分析與研究，以分類總結(jié)的方式對眾多誤差因素加以歸納，將消除幾何誤差、受力變形誤差、溫度變形誤差、工序調(diào)整誤差作為工作的重中之重，確保在為自身企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，能夠?yàn)閲业陌l(fā)展提供不可多得的社會效益。