機械加工工序誤差分析與計算

祝月皎

(營口市中等專業學校,遼寧營口 115000)

機械加工工序誤差分析與計算

祝月皎

(營口市中等專業學校,遼寧營口 115000)

機械加工是加工業的主要形式,對現代社會經濟有極為廣泛而深遠的影響。在當代社會機械加工最重要的質量標準就是加工誤差,只有將加工誤差控制在合理的范圍內,才能保證加工產生的質量。本文立足機械加工的實際,從工序誤差分析與計算的角度出發,結合機械加工的實例,對機械加工工序誤差進行簡要分析。

機械加工 工序誤差 分析與計算

在機械加工領域如何控制機械加工的誤差，一直是行業面臨的主要問題。基于加工工序的誤差理念在這種情況下誕生，其核心理念是按照加工的流程將機械加工過程分為多個工序，并對每一個工序中的誤差進行精確控制，并最終達到控制機械加工整個過程誤差的目的。

1 工序誤差分析的基本理論

從機械加工誤差分析的整體來看，機械加工各個工序的誤差應該滿足以下公式的要求

其中αu是機械加工活動原始尺寸的公差；Λ是指在機械加工中定位基準與技術資料基準不重合導致的誤差，上述兩個基準在原始尺寸上的投影構成了這一數值；δp為計算定位誤差，主要是因為在加工過程中工件與加工機械之間的相對位置誤差，其具體數值為誤差在原始尺寸上的投影；δJ夾具安裝誤差；т加工誤差，通常情況下是有機床誤差δc，刀具調整誤差δH，刀具誤差δD和工件變形誤差δB組成的。

在機械加工過程中為了滿足上述不等式要求，現將其中各項組成誤差的影響因素和處理方法介紹如下：

Λ這一數值在機械加工的工藝規程中已經固定，加工過程對其影響較小。

δp計算定位誤差主要取決于定位基準和定位件之間的結構，當其中任意一點確定以后計算誤差取決于另一點。合適的定位件選擇、提高定位件的定位精度能夠減少計算定位誤差。

δJ夾具安裝誤差與夾具有的關系。將夾具的有關技術公差調到最小；機床加工以后，直接應用在本機床的方法；以及對夾具的安裝位置仔細明確的方法能夠有效的降低夾具安裝的誤差[1]。

2 工序誤差的計算方法

圖1 襯套結構示意圖

通常在鉆床、鏜床的加工活動中，其機床本身的誤差δc和變形誤差δB二者的誤差基本上可以忽略不計，所以在這一機械加工活動中主要的誤差就只有δH和δB那么以機械加工的原始尺寸為核心，機械加工的兩個誤差可以直接相加，并按照向量計算方式得出結果。同樣，在磨床和銑床的加工過程中，刀具變形導致的誤差δD和工件變形導致的誤差δB可以忽略不計，此時此次機械加工的誤差就只有δC和δH，則δC和δH相加之和就是機械加工的共促誤差。

當機械加工中的加工誤差數量大于兩項的時候，對其加工誤差的計算可以由均方根法實現，從理論分析的角度來看這一公式如下所示

但是在實際的工序公差計算通常都會講工件變形誤差忽略不計，所以在實際計算中公式中的δB可以忽略。在實際的機械加工活動中夾具的設計可以更具公式(2)來進行，從某種程度上來說，公式(2)直接決定了δ、δ。

D

在機械加工的夾具設計活動中，不等式(1)意義重大，可以保住機械加工主體正確的選擇定位基準、定位方法、定位元件以及夾緊

圖2 襯套鉆模結構示意圖

圖3 尺寸鏈

············方式。通過這幾個關鍵元件和加工方式的參數設定能夠對機械加工的誤差進行深入的分析，并從中找到控制和減少誤差的方法。但是由于不等式涉及的參數過多，在實際的夾具設計活動如果嚴格按照不等式(1)進行，必然會導致時間的浪費所以，在實際的夾具設計活動中，通常都是有加工人員根據經驗公式δ=(1/3～1/5)αu，對各項誤差的最大值進行明確和控制，然后在根據機械加工的具體數值情況應用不等式進行驗算，并決定夾具的各主要尺寸和技術條件的公差[3]。

3 工序誤差的計算實例

如圖1所示為某公司生產的襯套工件結構圖，要求機械加工過程完全按照圖1所示示意圖進行，并確保兩個孔Φ4的孔邊距30，根據加工要求加工主體決定使用鉆模進行加工，圖2所示為加工生產的鉆模結構，根據圖1要求對鉆模結構加工的工序誤差進行分析，確保鉆模能夠符合原始尺寸公差的要求[4]。

根據鉆模設計要求畫出如圖3所示鏈線圖，計算出中心距尺寸A1±ΔA1為增環，而兩孔的半徑為減環。

由圖可知A1的公稱尺寸為A1=NA+A2+A1=34mm。

公差ΔA1中的ESA1=0.06mm、EIA1=0.018。

由此可以確定夾具上兩個鉆套孔的尺寸距尺寸X此處的公差ΔX=0.0005。

所以兩個鉆套孔之間的中心距尺寸為x±Δx=(34.04±0.005) mm。

4 結語

機械加工工序誤差分析，是現代機械加工過程中對加工誤差進行嚴密控制的重要方式。在對機械加工的精度要求越來越高的今天對這一問題的研究具有鮮明的現實意義，本文從理論、方法和實例三個角度對這一問題進行了簡要分析，以期為機械加工工序誤差分析與計算水平的提升提供支持和借鑒。

[1]嚴子深.基于誤差流理論(SOV)的機械加工誤差診斷系統研究[D].河北理工大學,2005.

[2]朱芳.復雜零件加工過程質量控制理論與方法研究[D].武漢理工大學,2011.