機械加工工藝技術(shù)的誤差及應(yīng)對策略

楊進(jìn)德

摘要：現(xiàn)階段，伴隨改革開放規(guī)模的進(jìn)一步擴大，中國社會科學(xué)技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時期，同時中國工業(yè)機械化程度也明顯提升。然而，機械加工工藝技術(shù)出現(xiàn)了誤差卻給機械工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展帶來了一定阻礙，所以聚焦化解機械加工工藝技術(shù)存在的誤差并采取針對性的應(yīng)對策略，對提升機械加工工藝技術(shù)精度與質(zhì)量極具重要意義。本文將簡單介紹機械加工工藝的定義，通過闡述機械加工工藝技術(shù)誤差類型和成因，系統(tǒng)分析了減少其誤差的有效策略，以此推動機械加工的高質(zhì)量發(fā)展，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械;加工工藝技術(shù);誤差;應(yīng)對策略

0? 引言

我國經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)水平正處于快速發(fā)展階段，與此同時，機械加工技術(shù)也取得了長足進(jìn)步，在這一背景下，就需求端而言，其對機械加工以及衍生出來的各種產(chǎn)品提出了更高要求與標(biāo)準(zhǔn)。其原因在于在機械加工的各個環(huán)節(jié)，工藝技術(shù)水平給加工產(chǎn)品質(zhì)量以及性能帶來決定性的影響，另外機械加工工藝出現(xiàn)了各種誤差也會影響機械加工的發(fā)展效率以及整體質(zhì)量，因此，提升機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效能，保障所有機械產(chǎn)品的質(zhì)量需要進(jìn)一步突破當(dāng)前機械加工工藝技術(shù)瓶頸，最大限度減少機械加工中的各種誤差。然而，現(xiàn)階段，我國工藝技術(shù)水平發(fā)展相對滯后，其出現(xiàn)各種誤差給機械加工工藝技術(shù)的發(fā)展帶來了明顯的阻礙作用。

一般而言，在流水式機械加工過程中，零件制作會受到諸多工藝技術(shù)以及環(huán)節(jié)的共同影響，同時，只有匹配符合標(biāo)準(zhǔn)的機床以及加工工藝，才能讓零件合規(guī)合標(biāo)。由此可見，深度掌握并吸收機械加工工藝技術(shù)，才能幫助避免甚至消除機械加工環(huán)節(jié)的各種誤差現(xiàn)象，最終保證輸出的所有機械產(chǎn)品都能達(dá)到市場標(biāo)準(zhǔn)。

1? 機械加工工藝的含義

就整體而言，機械加工工藝并非為一種流程或者環(huán)節(jié)，其是高度復(fù)雜的綜合體，涉及諸多加工工藝、加工標(biāo)準(zhǔn)以及不同環(huán)節(jié)的全方位協(xié)作。鑒于其具有高度復(fù)雜性的特點，引入工藝規(guī)程對機械生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)加以約束，成為保證機械加工質(zhì)量的前提與基礎(chǔ)。一般情況下，機械加工技術(shù)質(zhì)量會深度影響機械加工工藝，而編制工藝規(guī)程，需要充分考慮產(chǎn)品規(guī)格、類型以及實際數(shù)量，必須充分基于當(dāng)前人員配置以及設(shè)備配置情況科學(xué)制定。把工藝規(guī)程編制為工藝流程文件，使其在機械加工的各個環(huán)節(jié)都產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，這意味著這類工藝流程文件成為機械加工車間必須高度重視并遵循的技術(shù)性文件。然而，就工廠而言，其所需的零件具有明顯差異，同時在機械加工配置流程上也存在不同。所以，在開展實際機械加工工作時，應(yīng)該應(yīng)用適宜的加工舉措，讓毛坯在形狀以及質(zhì)量規(guī)格上都與要求相匹配，進(jìn)而嚴(yán)控工廠質(zhì)量。因此，機械流程作為機械加工的初始階段，其流程包括初加工以及細(xì)加工流程。

2? 機械加工工藝技術(shù)的常見誤差類型

2.1 加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的定位誤差

對于機械加工環(huán)節(jié)而言，機械定位副加工存在偏差或者基準(zhǔn)定位不理想都會引發(fā)加工定位誤差，該誤差是最為常見以及最為基本的誤差類型。所以圍繞原材料的加工工作需要建立在準(zhǔn)確的加工元素之上，促使選擇基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)高度契合，有效避免定位誤差情形的發(fā)生。

就機械加工而言，定位的準(zhǔn)確度會給機械加工的整體質(zhì)量帶來決定性影響。所以，應(yīng)該高度重視處置定位原件以及工件定位面等具體事宜，這是提升定位精準(zhǔn)度，規(guī)避定位誤差的重要前提。然而，假如測量層面的數(shù)據(jù)誤差以及設(shè)備層面的定位誤差早已存在，這意味著機械加工產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)誤差將成為必然事件。就機械加工而言，利用定位調(diào)整法極易造成定位副問題，隨即影響基準(zhǔn)定位。假如在機械加工時采取試切法，能夠有效規(guī)避基準(zhǔn)誤差問題。

2.2 機床的制造誤差

機床運行時，最為普遍的一種機械加工工藝誤差為制造誤差，這類誤差是在機械運行過程中不斷摩擦導(dǎo)致的，通常情況下，制造誤差可細(xì)分成三種類型，分別為傳動鏈誤差、主軸運轉(zhuǎn)誤差以及導(dǎo)軌誤差，上述三種誤差類型都會給機械加工產(chǎn)品帶來直接影響。具體而言，就主軸運轉(zhuǎn)誤差而言，此種誤差產(chǎn)生的根源在于運轉(zhuǎn)速度和運轉(zhuǎn)量存在波動，使得機械設(shè)備發(fā)生磨損，導(dǎo)致其實際運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)計運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)不匹配，進(jìn)而形成了機械加工產(chǎn)品誤差。其次，導(dǎo)軌在維持機床正常運行過程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，因此以導(dǎo)軌為標(biāo)準(zhǔn)來定位機床各個部件的具體位置。最后，在機械加工的各個環(huán)節(jié)，傳動鏈為機床運轉(zhuǎn)提供能量，作為能量傳遞的重要要件，假如傳動鏈兩側(cè)的傳動機出現(xiàn)運轉(zhuǎn)不一致的情形，會加深鏈條與傳動機磨損程度，使得傳動鏈兩側(cè)發(fā)生位置偏移，最終引發(fā)機械加工產(chǎn)品的誤差。

2.3 用具產(chǎn)生的幾何誤差

用具誤差指的是在使用夾具以及刀具過程中產(chǎn)生的誤差，具體而言，第一種為刀具誤差。用具處于長期使用狀態(tài)，會因為不同原因使得刀體產(chǎn)生磨損，最終影響機械加工產(chǎn)品規(guī)格一致性。同時，機械加工涉及的刀具往往造型多樣，所以應(yīng)用刀具的差異化也會引發(fā)機械加工產(chǎn)品的偏差。對尺寸具有嚴(yán)格規(guī)定的刀具而言，其在用于機械制作的過程中，其形成的誤差會給機械加工零件的精確度造成明顯影響，相比之下，對尺寸未嚴(yán)格規(guī)定的刀具而言，其給機械加工零件帶來的誤差極為細(xì)微。第二種為使用夾具過程中引發(fā)的誤差。科學(xué)應(yīng)用夾具能夠準(zhǔn)確約定加工零件的方位。然而，部分人員在實際工作中忽視夾具使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，使得刀具與機床之間出現(xiàn)了一定縫隙，由此形成了機械加工的幾何誤差。

2.4 變形誤差

對于機械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)而言，相對于夾具與刀具而言，加工工藝系統(tǒng)涉及到的工件強度不高，其產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因在于機械加工產(chǎn)品自身性能。由于加工產(chǎn)品強度不高同時極易變形，上述性質(zhì)會給機械系統(tǒng)加工造成明顯影響，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)誤差。以車削細(xì)長軸為例，鑒于加工工件強度普遍不高，受切削力的影響，極易出現(xiàn)變形問題，完成加工后使得工件發(fā)生系統(tǒng)性變形誤差。此外，以內(nèi)圓磨床而言，在切入磨床內(nèi)孔的過程中，應(yīng)用的為橫向切入法，使得內(nèi)圓磨頭的主軸遭到外力影響發(fā)生形變，所以在這種狀況下形成的孔也會具有一定誤差。

由此可見，就加工環(huán)節(jié)而言，受材質(zhì)差異以及機械切削力變化不均的影響，機械加工工件通常會出現(xiàn)形變彎曲等情形，引發(fā)一系列的誤差問題。

3? 減少誤差的提議

在進(jìn)行機械產(chǎn)品生產(chǎn)操作過程中，有效規(guī)避機械加工誤差需要遵循機械加工的本質(zhì)規(guī)律，遵照基本加工原則執(zhí)行加工流程，例如先面后孔、先主后次以及先粗后細(xì)等。另外，需要高度重視基準(zhǔn)問題，需要拓展表面的選擇范圍，防止定位誤差問題的產(chǎn)生。結(jié)合加工誤差類型，在筆者看來，需要基于以下視角有效規(guī)避加工誤差。

3.1 借助適宜的加工處理來控制直接誤差

通常情況下，就加工工藝而言，能夠把握控制效果的誤差類型為直接誤差，因此需要重視減少并規(guī)避直接誤差。

具體而言，常見減少以及規(guī)避直接誤差的方法涉及以下內(nèi)容：第一，正式開展機械加工前，應(yīng)該全方面研究此項機械加工任務(wù)潛在的誤差類型，并采取針對性的防范舉措，只有這樣才能將誤差及其負(fù)面影響降至最低;第二，實施監(jiān)控機械加工的各個環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)在機械加工過程中產(chǎn)生了直接誤差，需要立即予以處置或者修補。以磨削相對較薄的零件為例，需要充分考慮零件“薄”的實際情況，要充分意識到薄零件會由于磨損形成誤差，所以需要把原件用粘度強的工具進(jìn)行粘連，同時把兩者置于相同吸盤之上，隨機進(jìn)入打磨流程，使得兩個零件表面基準(zhǔn)保持一致。借助上述方法制作而成的薄片優(yōu)勢明顯，既擁有較強的剛度，也能夠抵御外力影響，防止形變。

3.2 對誤差予以及時補償

需要注意的是，機械加工的各個環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)一定的誤差，因此對于技術(shù)人員而言，一旦發(fā)現(xiàn)誤差出現(xiàn)應(yīng)立即補救，這也是防止誤差擴大，增強機械產(chǎn)品整體質(zhì)量與水平的重要手段。相對于直接減少誤差而言，補救人為誤差更具可操作性以及合理性。就機械加工環(huán)節(jié)而言，圍繞不可避免誤差的補救需要基于原始誤差進(jìn)行，借助擴大材料規(guī)模的方式來填補誤差，讓補償誤差和原有誤差抵消，進(jìn)一步縮小工件與機械之間存在的間隙，達(dá)到提升機械產(chǎn)品精準(zhǔn)度的目的。此方法雖然能夠有效補償誤差，然而也在一定程度上增加了加工成本。所以，基于經(jīng)濟效益以及縮減生產(chǎn)成本的角度而言，補救措施還具有明顯的完善空間。

3.3 適時應(yīng)用誤差分組法

在具體機械操作的各個環(huán)節(jié)，往往會發(fā)生以下情形，就前一階段機械流程而言，其應(yīng)用的機械加工工藝技術(shù)相對完善，也具有一定的加工精度，然而，就目前流程而言，上一階段的機械產(chǎn)品精度仍然有所不足，這會產(chǎn)生誤差增加的情形，最終給整個機械加工流程以及機械產(chǎn)品質(zhì)量帶來負(fù)面影響，在這種背景下，相對于直接減少誤差以及補救誤差而言，誤差分組法在實際操作中極具針對性以及實效性，因此誤差分組法也是機械加工過程中較為重要的減少誤差的舉措。具體而言，誤差分組法指的是把原材料或者半成品基于相近誤差的標(biāo)準(zhǔn)實施分組，通過這種方式最大程度減少每組毛坯的誤差，促使加工工藝的效用得到有效發(fā)揮。而在實際操作過程中，誤差分組法操作簡便，能夠大幅度縮減誤差成本，與提升機械工藝經(jīng)濟效益具有促進(jìn)作用。

4? 結(jié)語

綜上所述，伴隨中國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，中國機械工業(yè)機械化程度明顯增強，無論是生活領(lǐng)域還是生產(chǎn)領(lǐng)域都對機械加工工藝提升更高要求。在這一大趨勢下，需要更加全面地掌握與機械加工工藝技術(shù)相關(guān)的理論知識，同時需要結(jié)合實際情況將其靈活運用于機械加工的各個環(huán)節(jié)，這樣才能進(jìn)一步增強機械產(chǎn)品的整體質(zhì)量與水平，有效減少以及規(guī)避機械誤差。同時，無論過去、現(xiàn)在還是將來，圍繞加工工藝技術(shù)的探究持續(xù)進(jìn)行，理論研究以及實踐應(yīng)用都必須與實際情況相符，所以需要高度重視機械加工工藝技術(shù)研究，并給予該領(lǐng)域更加充分的資源保障，如果忽視機械加工環(huán)節(jié)的誤差，就會嚴(yán)重影響機械加工效率與整體質(zhì)量。所以，在推動我國機械加工工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過程中，廣大機械技術(shù)人員需要不斷充電并增強機械加工專業(yè)素養(yǎng)，積極探索更加多元化的方法來控制加工誤差。

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