機械加工誤差分析以及解決措施

包季才

摘 要：優質、高效、綠色生產是機械加工制造業追求的最終生產目的。為達成這一目標，就必須要重視產品的整體質量。機械加工產品質量與機械加工技術、機械加工原材料性能有很大關系。生產加工中出現的加工誤差很容易影響產品的性能，帶給產品不良的質量問題。此外加工誤差還會帶來安全問題，影響機械加工企業的社會信譽，對經濟效益是一場重大的打擊。為消除這種隱患，加工企業就必須要了解造成誤差出現的原因，調整生產方式，降低誤差發生的幾率。

關鍵詞：機械加工 加工精度 加工誤差 解決問題

前言：加工誤差指的是在機械加工中因沒有做好實際尺寸與理論尺寸的處理工作，引起質量不合格的問題。對機械加工來說誤差是非常普遍的問題，加工誤差會對加工精度造成十分不利的影響。因此加工企業必須要認真梳理誤差形成的原因，找出加工誤差形成的問題，調整加工的方式與技術，減少誤差出現的幾率，提高機械加工精度。

一、誤差出現原因

（一）原理誤差

即在加工毛坯件時，加工人員并沒有采用最科學、最具針對化的加工方法，而是用加工運動這種形式，這所帶來的誤差被稱為原理誤差。以實際情況分析來看，假設用理論加工原理加工毛坯件。就會需要十分復雜的加工結構，造成大量資源浪費[1]。事實上機械加工誤差是必然會形成的，只要將誤差控制在可控范圍內，工件可滿足實際功能需求就行。企業并不需要一味的提高成本消除誤差。只要誤差不超過可控范圍，能夠發揮加工件本質作用即可。

（二）機床問題

在機械加工中，機床是必備的設備與條件，機械加工的每一項環節都需要數控機床的參與。也就是說機床自身的問題將直接影響到加工產品的精度。機床制造誤差除了導軌誤差與主軸回轉誤差外，傳動鏈誤差同樣是常見的誤差形成原因。作為機床內部最重要的部件之一，導軌能夠規范其他機床部件的位置，是刀具能否按照程序設定方向運行的依據。導軌誤差出現的原因包括制造誤差、安裝不正確、磨損誤差等。在切削加工中主軸發揮著不可替代的作用，是道具運動的基準，其能夠直接影響加工部件。主軸同軸度誤差、表面誤差、軸承尺寸誤差、跳動度誤差都是主軸誤差形成的原因。在多種誤差的共同作用下，主軸運動軸線會出現偏離的問題，進而導致加工零部件的精度下降。由螺母、絲杠、蝸桿、齒輪共同組成的傳動鏈會受到上述零部件裝配和加工精度誤差影響，帶來機床生產誤差問題。

（三）刀具問題

刀具在長期的使用過程中，壽命和性能將會逐漸降低。因長期的工作所導致的刀具磨損問題，必然會影響到加工件的加工精度[2]。

（四）調整問題

機械加工是由多道程序組成的，需要一系列的活動與操作步驟。每一道工序的結束，都意味著需要重新調整工件位置、刀具位置、清理夾具中的碎屑、清理刀具中的碎屑。這樣才能夠保障加工的精準性，可是該過程也是誤差形成的前提，導致加工部件精度有所下降。

（五）定位問題

零件加工前需要先固定工件，再進行加工，該過程需要定位夾具。因該環節為人工操作環節，所以出現誤差是很正常的問題。過大過小的尺寸都會影響到加工的精度。

（六）夾具問題

加工零件需要定位零件，定位零件需要加工夾具。夾具可以讓工件保持固定的位置，因此夾具本身的質量問題對于加工精度有一定的影響作用。

（七）刀具與工件變形

不論加工刀具性能多好、工件多容易加工，在長時間的切削下，刀具與加工件的摩擦部位一般都會在力的作用與摩擦的作用影響下，產生巨大的熱量。這份熱量會直接影響刀具與加工件的性能和強度，進而引發刀具與加工件變形。

二、誤差解決方法

（一）明確不同性質的誤差關系

加工精準度與加工人員的工作態度、加工技術、刀具狀態、加工件材質、數控機床加工程序工序合理性有直接的聯系。為提高加工精度，就必須要了解每一個環節與誤差之間的關系。只有清楚了誤差形成的原因，不同性質的誤差關系，如胚料誤差、定位誤差、應力誤差等等，才能夠制定針對性解決方案，提高加工精確度。

（二）減少原始誤差

即加工前處理與控制夾具誤差、機床精度誤差。以此來減少原始誤差對加工緩解帶來的不良影響。如加工結構復雜、精度要求高的張緊器殼體時，必須應用到性能優秀的數控機床。常用減少誤差方法包括補償法與轉移法。將誤差轉移至對加工精度要求不高的位置，以此來提高加工精度。

（三）不同零件用不同加工方法

不同零件對于加工精度有著不同的要求，所以利用不同的加工方法能夠更好地控制加工精度。如粗加工環節可以根據大體加工方向加工，精加工環節則要利用高速加工技術減少工件變形，降低切削力。

（四）分組誤差

工作人員需要總結誤差形成規律，按照誤差出現幾率分組誤差，根據不同組誤差范圍進行對刀，降低加工件分散范圍。

（五）改進加工件設計結構

設計師在設計零件時不僅要考慮零件的功能與成本，同時還要仔細考慮是否易于加工。如結構均勻、壁厚均勻、氣孔位置等等。以此來降低加工件內部出現應力效應。應力會對加工精度造成非常不良的影響，因此加工人員必須要重視這一問題。加工時應選擇合適的刀具。加大刀具的前角和主偏角[3]。對需要進行熱處理、化學處理的部件進行預處理加工，減少加工過程中刀具對加工件造成的切削力，降低零部件變形幾率。

（六）建立加工專家解決體系

在智能加工系統不斷發展、不斷進步的今天，智能程序成為了機械加工重要的工具之一。智能程序可以利用豐富的經驗與知識，根據客戶需要提供準確、有效、全面的誤差控制措施。利用該系統可以快速得出誤差形成的原因，可以說該系統是提高加工精度的重要助手。

結語：機械加工是由眾多處理環節組成的，每一個環節都有可能在內在因素或是外在因素的作用下導致零件出現尺寸誤差、質量誤差。為了消除誤差帶來的不良影響，將問題的影響力降至最低，加工者就必須窯了解誤差形成的原因，以此為依據制定可行的解決方法。建立最可靠、最經濟的解決方案。一直以來加工誤差就是所有制造業所著重思考的問題，在機械智能化系統不斷發展的今天，越來越多的數控中心具備了智能化操作能力，其在為機械加工注入新的生命的同時，我國必須要把握這場機遇。敢于開拓、勇于創新，提高我國機械加工制造生產力與精度水平。

參考文獻：

[1] 王建政.機械加工誤差分析以及解決措施[J].世界有色金屬，2018（10）：46-47.

[2] 楊金秀.機械加工工藝的重要性及優化方案研究[J].南方農機，2018，49（14）：68.

[3] 徐近.機械加工誤差分析與改進措施研究[J].科技經濟導刊，2018，26（20）：81.