機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差及對(duì)策分析

徐金華

摘 要 針對(duì)目前機(jī)械加工工藝實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)誤差問(wèn)題，文章分析了其類型影響和產(chǎn)生原因，并提出了具體的誤差控制對(duì)策。其目的是為相關(guān)工作者提供一些理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工工藝；定位誤差；機(jī)床制造誤差；加工器具誤差

中圖分類號(hào) TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）172-0232-02

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)的零件精確度要求越來(lái)越高。然而，在實(shí)際的機(jī)械零件加工生產(chǎn)過(guò)程中，零部件的精確性易受定位誤差、機(jī)床制造誤差以及加工器具誤差的影響?；诖?，相關(guān)工作人員應(yīng)在了解誤差原因的前提下，找出具體控制的對(duì)策。這是提高工業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究課題，以滿足工業(yè)快速發(fā)展的需求。

1 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的類型影響

現(xiàn)階段，機(jī)械加工工藝的基礎(chǔ)誤差主要體現(xiàn)在3個(gè)方面，分別是：定位誤差、機(jī)床制造誤差以及加工器具誤差。其中定位誤差會(huì)導(dǎo)致制造的零件產(chǎn)品出現(xiàn)配合變動(dòng)，即定位副的機(jī)械加工出現(xiàn)了誤差不準(zhǔn)確問(wèn)題。機(jī)床制造誤差還可按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分為如下幾個(gè)類型，即傳動(dòng)鏈誤差、導(dǎo)軌誤差以及主軸回轉(zhuǎn)誤差等。由于機(jī)械加工中的傳動(dòng)鏈?zhǔn)鞘冀K處在運(yùn)行磨損的狀態(tài)下，其間的誤差會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)械產(chǎn)品制造和裝配的過(guò)程質(zhì)量。導(dǎo)軌誤差的具體體現(xiàn)是：系統(tǒng)運(yùn)行肌醇與主要部件的相關(guān)位置出現(xiàn)異常，這就降低了機(jī)床成形的精度。主軸回轉(zhuǎn)的誤差主要體現(xiàn)在平均回轉(zhuǎn)軸線與主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線的差異，這就會(huì)直接影響零件制造的精確性。而加工器具方面的誤差，主要體現(xiàn)在夾具和刀具的應(yīng)用問(wèn)題。這些機(jī)械加工工藝過(guò)程的技術(shù)誤差均會(huì)在不同程度上，影響零件加工的尺寸和形狀，從而提高了廢品的發(fā)生率[ 1 ]。

2 機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差原因分析

2.1 定位誤差原因

造成機(jī)械加工零部件出現(xiàn)定位誤差的原因是：相關(guān)工藝人員沒(méi)有在實(shí)際加工過(guò)程中參考定位基準(zhǔn)，這就難以選擇出正確的幾何要素。具體來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工工藝人員定位的基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)不一致，就會(huì)使基準(zhǔn)出現(xiàn)不穩(wěn)定的誤差問(wèn)題。由于定位副間的配合間隙發(fā)生了變動(dòng)，因此，機(jī)械加工工藝的定位副加工就會(huì)出現(xiàn)不同程度的誤差問(wèn)題。

2.2 機(jī)床制造誤差原因

機(jī)床制造中導(dǎo)軌誤差的發(fā)生原因是：機(jī)床主要部件的相對(duì)位置與運(yùn)行基準(zhǔn)之間存在精度問(wèn)題。而機(jī)械加工工藝中的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)誤差和同軸度誤差，是導(dǎo)致設(shè)備主軸

出現(xiàn)回轉(zhuǎn)誤差的原因[ 2 ]。

2.3 加工器具誤差原因

起主要作用的刀具和夾具在使用過(guò)程中，由于磨損而導(dǎo)致的加工器具誤差，會(huì)直接影響機(jī)械產(chǎn)品的加工位置。對(duì)于夾具來(lái)說(shuō)，磨損問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致其使用出現(xiàn)較大幅度的幾何誤差。而機(jī)械加工零件的尺寸精度和形狀達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，則主要是由刀具的使用磨損造成的。

2.4 零件變形后的工藝系統(tǒng)誤差

在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，需要對(duì)強(qiáng)度低于夾具、刀具以及機(jī)床的產(chǎn)品進(jìn)行加工，這就使其容易出現(xiàn)形變誤差。這里指的形變誤差就是機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差。例如，對(duì)于鏜直徑加工內(nèi)徑要求較小的產(chǎn)品零件來(lái)說(shuō)，其發(fā)生變形的原因是：加工用的刀桿硬度不大。此外，加工原材料質(zhì)量不均勻或是加工切削力變化，均是導(dǎo)致零件變形后工藝系統(tǒng)出現(xiàn)誤差的原因[3]。

3 控制機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的對(duì)策

3.1 誤差補(bǔ)償法

機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差補(bǔ)償法，就是當(dāng)誤差出現(xiàn)后通過(guò)一系列的彌補(bǔ)措施來(lái)進(jìn)行誤差糾正。具體來(lái)說(shuō)，誤差補(bǔ)償法主要作用于機(jī)械加工工藝中人為因素造成的誤差，其能夠?qū)夹g(shù)誤差進(jìn)行抵消和中和，以保證零部件產(chǎn)品對(duì)精度的控制需求。例如，在對(duì)機(jī)械設(shè)備滾珠絲桿進(jìn)行加工的過(guò)程中，為避免技術(shù)誤差對(duì)其生產(chǎn)精度的影響，相關(guān)建設(shè)人員可刻意將絲桿的實(shí)際螺距控制在低于標(biāo)準(zhǔn)值的尺寸狀態(tài)。這樣一來(lái)，就能抵消預(yù)加拉伸力磨損所帶來(lái)的技術(shù)誤差。與此同時(shí)，在實(shí)際的補(bǔ)償作用時(shí)，還能產(chǎn)生一定的正應(yīng)力，以抵消絲桿受熱后產(chǎn)生的絲桿壓應(yīng)力。由此可見(jiàn)，采用誤差補(bǔ)償法進(jìn)行滾珠絲桿的機(jī)械加工，將有效保證標(biāo)準(zhǔn)的螺距尺寸。

3.2 直接減少誤差法

在所有控制機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的方法中，直接減少誤差法具有操作成本低、操作方法簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)，這就使其成為了行業(yè)內(nèi)部應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)誤差控制方法。因此，機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)通過(guò)不斷優(yōu)化該方法的應(yīng)用合理性，以提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。首先，在進(jìn)行具體的操作前，機(jī)械加工人員要明確技術(shù)誤差的產(chǎn)生原因，以找出具有針對(duì)性的問(wèn)題控制策略。其次，在進(jìn)行直接消除和抵消誤差的過(guò)程中，加工人員要根據(jù)加工零部件以及所處作業(yè)條件的實(shí)際情況，來(lái)進(jìn)行具體操作[4]。例如，在加工機(jī)械細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)，由于加工原材料具有不耐熱和力的特性，這就意味著其工件非常容易出現(xiàn)變形或彎曲問(wèn)題。因此，機(jī)械加工人員可通過(guò)采用大走刀反向切削法，來(lái)降低細(xì)長(zhǎng)軸車削構(gòu)件發(fā)生變形或彎曲的程度。最后，機(jī)械加工人員在采用直接減少誤差法后，還要對(duì)零部件本身進(jìn)行必要的處理，以控制其影響。例如，在對(duì)薄片工件的兩端面進(jìn)行磨削加工時(shí)，誤差控制人員可以將工件和平板連同粘接在磁力吸盤(pán)上，以降低技術(shù)誤差的影響。與此同時(shí)，加工人員還要保證工件處于平面磨得光滑狀態(tài)后，再?gòu)拇帕ξP(pán)上取出，這就提高方法應(yīng)用的效率，從而高效解決了薄片夾緊、彎曲以及變形問(wèn)題所帶來(lái)的影響。由此可見(jiàn)，直接減少誤差法的應(yīng)用，就是通過(guò)遵循“以毒攻毒”的控制策略原則，從而實(shí)現(xiàn)了既不影響原有機(jī)械加工工序的狀態(tài)，還大幅度降低了技術(shù)誤差對(duì)零件加工工序的精度影響。

3.3 誤差分組法

在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行加工的過(guò)程中，由于機(jī)械部件的尺寸和加工技術(shù)均有不同的要求。個(gè)別情況下，甚至是其功能要求也不相同。因此，在實(shí)際的機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)品生產(chǎn)使用的精度和質(zhì)量受到了加工工藝以及加工技術(shù)的影響。由于目前的市場(chǎng)環(huán)境，使得機(jī)械加工企業(yè)的加工工藝應(yīng)用處在較為成熟的狀態(tài)，這就使其能夠在整個(gè)機(jī)械加工環(huán)節(jié)中做到穩(wěn)定的精度值。但是在每個(gè)小小的加工工序上，尤其是那些半成品的加工技術(shù)精度確實(shí)太低，難免會(huì)出現(xiàn)復(fù)映誤差或定位誤差等誤差，從而影響了整個(gè)機(jī)械加工工序的效率和質(zhì)量。在這種情況下采用的誤差控制技術(shù)，通常是需要參考上一工序加工精度或毛坯精度，這是非常浪費(fèi)時(shí)間，而且看不到效果[ 5 ]。而誤差分組法正是彌補(bǔ)了這種誤差控制技術(shù)的缺陷，以誤差大小為參考標(biāo)準(zhǔn)，將半成品或毛坯尺寸分為若干個(gè)組，這樣半成品或毛坯尺寸的誤差都能得到一定程度的縮小，在借助調(diào)整工件與刀具的相對(duì)位置或調(diào)整定位元件等技術(shù)，降低整個(gè)工序的誤差系數(shù)。由此可見(jiàn)，采用誤差分組法進(jìn)行機(jī)械加工產(chǎn)品的加工，能夠在明確其工藝方面、工程方面以及應(yīng)用技術(shù)方面的要求狀態(tài)下，控制加工工藝的技術(shù)誤差。

4 結(jié)論

綜上所述，機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差會(huì)使零部件的加工缺乏精準(zhǔn)性，這就會(huì)對(duì)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)帶來(lái)一定影響。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)在明確定位、機(jī)床制造以及加工器具等技術(shù)誤差的影響和出現(xiàn)原因的基礎(chǔ)上，找出控制其加工誤差影響的措施方法，以提高機(jī)械零部件加工工藝的應(yīng)用效果和作用價(jià)值。具體可采用誤差補(bǔ)償法、直接減少誤差法以及誤差分組法，來(lái)降低技術(shù)誤差所帶來(lái)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]趙強(qiáng).機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差問(wèn)題及對(duì)策分析[J].輕工科技，2016（2）：61-62.

[2]李峰.機(jī)械加工工藝中的技術(shù)誤差問(wèn)題研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（8）：4.

[3]田浩.機(jī)械加工中的誤差控制技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（10）：236.

[4]孟華峰.機(jī)械加工工藝技術(shù)與誤差分析[J].煤炭技術(shù)，2011（8）：18-19.

[5]楊兆華.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差與原因探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（16）：14.