機械加工工藝技術誤差分析及對裝配質量的影響

劉文斌

摘要：在用機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程當中。參照圖紙的樣式和尺寸大小。加工毛坯的形狀。大小。元件位置的技術對加工出來的產品的使用壽命和機械穩定性起著決定性的作用。但現今的一些加工技術還不夠完善。使得加工過程中的一些技術指標會出現一些浮動，這些技術的不穩定性會拖延機械加工的工程進度。而這種問題在整個機械加工行業屢見不鮮。技術的問題影響了機械加工行業的發展。這種技術問題需要得到重視。

關鍵詞：機械加工 加工工藝 技術誤差

目前機械加工生產的一些機械零件的加工大小，加工外形，加工技術都各有不同，但一般來說，一些常見的簡單機械零件都不是一個機床能夠完成加工的，需要多個機床共同工作才能完成生產，這使得其中的技術工藝十分復雜，需要各個技術配合銜接，對技術工藝的精度要求十分嚴格，技術指標的細節非常多，在加工之前，要結合各種技術參數以及技術工藝的要求制定加工方式，并將加工技術的工序分配好，在加工過程中嚴格按照計劃進行加工。

一、加工工藝誤差產生的原因

在實際加工過程中，一些被測的要素并不能準確地被放在理想的位置處，經常會在理想位置附近有或大或小的變動，導致加工出來的機械部件產生故障問題，這些變動量就是由于定位不準引起的定位誤差。這種誤差很難避免，因此是經常出現的一種誤差，在進行原材料的加工過程中，原材料的加工精度不夠或加工方式錯誤會使得原材料與圖紙中的樣式會有所不同，會影響機床對機械部件的定位，這是影響定位誤差的因素之一，要想減小機械加工的定位誤差，就要正確的執行加工步驟以及加工操作，增加工藝精度，由此可以看出，正確的加工工序和更高的加工水平對機械的加工過程的影響十分重大，是起著決定性作用的加工因素。

二、工具的物理誤差

在加工過程中，用來加工機械元件的工具也會有誤差，比如機械制造中用于切削加工的刀具，刀具雖然具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，但在生產的使用過程中，由于刀具的使用時間過久，無可避免的會出現磨損，這會使得刀具加工精度降低，產生尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面微觀誤差等，這些誤差會使加工出來的機械零部件不夠精確，同時，機械加工中需要各種不同工具，刀具的種類也不相同，這些用到的刀具形狀尺寸各不相同，加工的結果也不相同，因此在加工過程中要注意使用的刀具形狀以及尺寸，正確的選擇加工刀具，增加元件精度。在機械制造過程中用來固定機械元件的卡具也會影響加工精度，卡具使用不正確會使元件偏移，元件的位置不正確會產生幾何誤差。

機床制造中加工機床也會產生誤差，主要有主軸回轉誤差，傳動鏈誤差和導軌誤差，雖然主軸在工作過程中會存在因零件老化和磨損而產生的誤差，但其最大的誤差是由于主軸回轉產生的，主軸在轉動過程中，主軸上線速度為零的點連成的線叫做回轉中心線，主軸的回轉中心線在轉動過程中的相對位置應該是不變的，但實際上主軸的支撐在軸承上，安裝在主軸箱內的軸承會存在形狀不規范，軸頸中心線不垂直于支撐面，主軸與工具機共振等問題，使得主軸中心線的相對位置是變動的，這就產生了誤差，這種誤差會影響加工精度。

機床在裝配過程中，如果傳動鏈過長，傳動鏈上的機械元件數目過多，就會增加誤差的來源，同時傳動原件制造精度不足就會增大誤差范圍，應采用較短的傳動鏈進行加工，使用更加精確的機械元件，使得傳動鏈之間的元件銜接更加緊密。

機床的導軌是用來承載和導向的，它是機床各個部件的基準線，但機床在使用過程中無可避免的會出現磨損狀況，導軌的摩擦會嚴重的影響加工精度，會改變加工元件的尺寸精度，外形精度，同時也會使絲杠彎曲，絲杠螺母難以齒合，滑板運動遲鈍，機床的各段導軌的磨損程度不同會影響加工的相對位置，引起加工誤差。

機械加工過程中，工藝系統會受一些熱源的影響而產生變形，影響刀具與加工元件的相對位置，使加工的準確性降低，這種加工在機械制造中是主要的誤差源，對加工效率的影響十分嚴重。工藝系統的熱形變既包括刀具的形變又包括工件的形變。刀具因為其質量小，能容下的熱量小，在加工過程中會產生很大的切削熱，刀具會因此發生形變，產生圓柱度誤差或端面的平面度誤差。工件的熱形變除了受切削熱影響外還會受到環境溫度的影響，工件的質量越小則受熱產生的形變越大。工件會在加工過程中受熱膨脹，而如果以膨脹時的尺寸進行加工，那么在元件冷卻后就會產生尺寸超差。因此，在選擇切削刀具時應根據切削原件的大小選擇合適的刀具，還應根據零件的精度要求，將粗加工與精細加工分開進行，機床的運動產生的摩擦可以通過在各元件連接部位加入潤滑油來減少摩擦生熱，機床的電動機、變速箱以及液壓系統等熱源應分離開并作相應的散熱處理來減少對機床的精度影響。

三、減少誤差的方法

機械加工元件在加工過程中產生一些誤差是會經常出現的，這些誤差可以通過一些方式進行補償或抵消，減小誤差來源并增加加工精確度，使得加工產品更加穩定可靠。在機床中，滾珠絲杠是比較常用的傳動元件，能夠將旋轉運動轉換為線性運動，其精確度高，可逆性強，工作效率高，但滾珠螺距的誤差主要體現在其制造精度上產生的誤差，為了補償這種誤差，可以使用數控機床的螺距誤差補償功能，將機械參考點返回的位置作為螺距補償點，數控機床控制系統以設定在螺距誤差補償參數中的螺距補償量和數控機床控制系統移動指令，綜合控制伺服軸的移動量，補償絲杠的螺距誤差。

四、結語

根據對機械加工工藝中的誤差分析，可以看到的是，隨著時間的推移，科技會不斷的進步，社會也會不斷的發展，我國的機械產業將會不斷升級，解決機械工藝中的誤差問題能夠促進我國的機械制造業的發展，應針對工藝中的誤差做出相應的解決措施，減少誤差源的出現。