誤差理論與機(jī)械壓力機(jī)精度檢驗(yàn)

齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 （黑龍江 161005） 傅 巖

機(jī)械壓力機(jī)精度的設(shè)計(jì)要求能否準(zhǔn)確實(shí)行，依賴于機(jī)床各零部件的加工精度和裝配精度，以及針對這些測量數(shù)據(jù)綜合得出結(jié)論作出的相應(yīng)調(diào)整。在機(jī)加工和裝配過程中，測量的準(zhǔn)確性將會影響到整臺機(jī)床的精度。測量總是存在誤差的，人們總是希望減少或設(shè)法消除誤差來提高測量精度。誤差理論就是研究誤差的來源、性質(zhì)和規(guī)律，設(shè)法找到減小測量誤差的方法。本文初步探討誤差理論在機(jī)械壓力機(jī)精度檢驗(yàn)中的應(yīng)用。

1.機(jī)械壓力機(jī)精度檢驗(yàn)

（1）機(jī)械壓力機(jī)精度 機(jī)械壓力機(jī)的精度是指壓力機(jī)能否使上、下模具準(zhǔn)確地相對運(yùn)動，它直接影響被加工工件的精度和模具的壽命。如何使上、下模具準(zhǔn)確地相對運(yùn)動，應(yīng)該說首先要考察壓力機(jī)作業(yè)狀態(tài)如何。然后，如果進(jìn)行實(shí)際考察，就會遇到測定、分析以及實(shí)施等一系列問題。

（2）靜精度和動精度 目前多數(shù)壓力機(jī)制造企業(yè)根據(jù)無負(fù)荷或靜負(fù)荷狀態(tài)下的測定值判定壓力機(jī)的精度。這種無負(fù)荷或靜負(fù)荷狀態(tài)下的精度，稱為靜精度；而在作業(yè)狀態(tài)下的精度，稱為動精度。一般設(shè)備驗(yàn)收檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)都針對靜精度。

（3）靜精度的檢查事項(xiàng) 包括：①工作臺上平面的直線度。②滑塊下平面與工作臺板上平面的平行度。③滑塊上下運(yùn)動時與工作臺板上平面的垂直度。④導(dǎo)軌與滑塊襯板之間的間隙。⑤總間隙。

從表1可以看出，工作臺臺板尺寸（即表中3 800×2 000數(shù)據(jù)）是精度檢驗(yàn)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)精度要求都圍繞臺板尺寸展開。在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，上述各值，包括直線度、平行度、垂直度、間隙等測量值不可避免會存在測量誤差。以下結(jié)合檢驗(yàn)數(shù)據(jù)從誤差的基本性質(zhì)作進(jìn)一步的分析。

表1 某機(jī)械壓力機(jī)精度檢驗(yàn)表格

（續(xù)）

2.誤差理論與壓力機(jī)精度檢驗(yàn)

（1）隨機(jī)誤差 隨機(jī)誤差的產(chǎn)生受到以下因素的影響：①測量裝置方面的因素：零件因加工、時效等形成的應(yīng)力變形；零部件配合間隙的變化影響；零件因表面粗糙度不均勻產(chǎn)生的測量誤差；零件因加工產(chǎn)生的不潔導(dǎo)致的測量誤差。②環(huán)境方面的因素：檢驗(yàn)時零件所處環(huán)境的溫度、濕度、磁場變化。③人員方面的因素：檢驗(yàn)者讀數(shù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

（2）系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生受到以下因素的影響：①測量裝置方面的因素：測量儀器如千分尺等的設(shè)計(jì)、制造偏差；測量儀器的準(zhǔn)確操作。②環(huán)境方面的因素：檢驗(yàn)過程持續(xù)較長時間時環(huán)境溫度、濕度的變化。③測量方法的因素：一些無法直接測量量，采取間接測量計(jì)算引起的誤差；復(fù)雜測量量，采取近似測量計(jì)算引起的誤差。

（3）粗大誤差 ①檢驗(yàn)人員的主觀原因：因主觀因素人為干擾數(shù)據(jù)，使測量結(jié)果記錄產(chǎn)生誤差。②客觀外界條件的原因：車間工作環(huán)境復(fù)雜，因其他大型零件的反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)等情況引起的振動造成誤差。

3.壓力機(jī)精度檢驗(yàn)實(shí)例

壓力機(jī)屬于沖壓設(shè)備，在工作環(huán)境中，難免會受到來自自身和周圍環(huán)境的振動影響，工作精度會發(fā)生改變。下面以滑塊下平面與工作臺板上平面的平行度檢驗(yàn)為例，從隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差幾個方面分析誤差產(chǎn)生原因及解決辦法。

（1）測量實(shí)施 如附圖所示，在工作臺板上，放一個長度不大于500mm的平尺，平尺上放一個帶表架的指示器，使指示器測頭頂在滑塊下平面上。其中a代表左右方向，b代表前后方向。

當(dāng)滑塊在最大、最小裝模高度時，滑塊行程位于下死點(diǎn)及中間位置，按規(guī)定移動指示器（平尺）測量。誤差分別按指示器在圖示的前后左右方向上（前后兩端點(diǎn)、左右三點(diǎn)）的讀數(shù)差值計(jì)。當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)量大于500mm時應(yīng)在裝模高度調(diào)節(jié)量的中間位置增加測量一次。

將實(shí)際測量結(jié)果與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比（見表2）：

表 2

結(jié)論顯示，4組檢測結(jié)果全部符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，數(shù)值分布在合理的范圍內(nèi)，誤差的控制符合設(shè)計(jì)要求。

（2）誤差理論分析 為減少隨機(jī)誤差的影響，要求在檢驗(yàn)前徹底清理檢驗(yàn)平面，各項(xiàng)檢測儀器安裝面需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)清潔度；調(diào)整壓力機(jī)的安裝水平，在工作臺板中間位置，沿壓力機(jī)縱向和橫向放置水平儀，水平儀讀數(shù)均不得超過0.20/1 000；檢驗(yàn)時間需在規(guī)定時間內(nèi)完成，減少環(huán)境變化對檢驗(yàn)結(jié)果的影響；檢查人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考核上崗，必須做到穩(wěn)定、準(zhǔn)確地操作檢測儀器進(jìn)行測量。

為減少系統(tǒng)誤差的影響，要求采購部門嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)儀器采購招標(biāo)制度，多家比較檢驗(yàn)原理、檢驗(yàn)精度、制造精度、檢驗(yàn)數(shù)值穩(wěn)定性等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，確保檢驗(yàn)儀器的可靠性。檢驗(yàn)部門嚴(yán)格執(zhí)行測量程序，制定合理的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，合理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；檢驗(yàn)項(xiàng)目的精度允差值，按照實(shí)際檢驗(yàn)長度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果按GB/T 8170修約至微米位數(shù)。

為減少粗大誤差的影響，要求在某臺壓力機(jī)進(jìn)行精度檢驗(yàn)時，避開生產(chǎn)高峰期，減少周圍環(huán)境變化對測量的影響；對檢驗(yàn)人員進(jìn)行責(zé)任制培訓(xùn)及考核，在檢驗(yàn)過程中不得摻雜任何個人因素和感情因素，確保測量結(jié)果真實(shí)可靠有效。