機械制造的加工誤差問題與解決方法研究

徐春偉 遼寧輝山乳業集團（沈陽）有限公司

在經濟全球化的大背景下，提高機械加工零件質量極其重要。與此同時，供應商對企業產品質量判斷過程中，主要參考依據就是零件加工精度，但在機械加工工藝影響背景下，很難保障零件加工精度與標準相一致。機械加工工藝能夠對零件大小及尺寸進行嚴格控制，而一旦有誤差存在于機械加工過程，必然會降低零件加工精度。基于此，就需要不斷提升機械加工工藝水平，以最大限度地減少機械加工零件的失誤，同時科學控制加工過程，提高零件加工質量和效率，為機械加工零件精度提供充足保障。

一、機械加工工藝對零件加工精度的影響因素

（一）工藝系統受熱變形造成誤差

加工零部件時，必然會使得機械設備處于長期運行狀態中，而一旦機械設備運行，會有熱量產生，如切削及磨削等過程都會有熱量產生，此時在工件缺乏足夠剛度的情況下，工藝系統某部位就會因受熱而有形變問題產生，隨之產生誤差并最終影響零件加工精度。加工大型零件的過程中，因熱變形而產生的誤差，對零件加工精度產生的影響可高達 50%，可見熱變形誤差通常會給零件加工精度帶來較大影響。

（二）刀具幾何誤差影響加工精度

加工零部件過程中，必須要使用的工具就是刀具，這一零件加工工具往往會對機械加工精度造成直接影響。刀具種類不同時，往往會產生不同的加工精度，加之長時間使用的刀具，受不斷摩擦影響，自然會使得刀具有損耗產生，此時對于原始標準數據來說，通過長時間應用后的刀具各種數據往往會有偏差存在，所以后續加工零部件過程中，必然會有誤差產生，最終影響加工精度。

（三）機床自身誤差影響加工精度

誤差往往存在于任何機械設備中，而機械加工機床也不例外，在機床安裝或后期使用過程中，因地基不穩及磨損等因素都會在一定程度上增加誤差，影響零件加工精度，并且制作誤差也會因此產生，如導軌誤差等，而這些誤差都屬于機床自身誤差范疇，部分誤差影響的零件加工精度可能會在允許范圍內，但值得注意的是，因大部分誤差都會嚴重影響機械加工精度，所以仍然需要高度重視機械設備存在的誤差問題。此外，在機床長時間運行過程，就會出現一些不可避免的損耗，此時就會降低機床加工性能，如傳動鏈故障問題和機床老化現象等，同樣會給零件加工精度造成影響。

二、機械制造的加工誤差問題解決措施

（一）降低原始誤差

原始誤差，即工件在加工制造開始之前可能會產生的誤差。我們可以通過在機械加工過程中，采用保證夾具等工具質量精度等改善設備的方法來減小加工時出現誤差問題的可能性，同時我們也可以提高在設計計算等預準備階段的精確度，通過這樣的方法減小誤差問題的產生。并且我們也可以通過按時修理維護機械設備的方式來弱化內應力的產生，從而減小在生產過程中產生的熱變形磨損等問題出現的可能性。在操作者方面，可以在開始操作之前對工人進行集中統一學習訓練，對操作過程中對出現的困難點進行講解防范，這樣既可以提高工件的生產效率，又提高了生產質量，是一個標本兼治的好方法。并且如果有條件的話可以采用最新的高科技人工智能生產設備來代替人工進行加工處理，如數控機床就是一個很好的例證。隨著高科技發展，智能制造的趨勢愈發火熱，我們可以積極引進這種方式，這不僅可以減少生產成本，也可以提高產品質量精度，是一個兩全其美的好方法。

（二）嚴格把控溫度

溫度會使加工設備如夾具刀具主軸發生熱變形，從而導致誤差產生，嚴格把控溫度可減少這些情況的發生，溫度的控制要視情況而變。若是吸熱多于散熱，會導致溫度過高影響加工過程，我們就可以采用加入冷卻液提高散熱效率等方法來解決問題。若是散熱多于吸熱，會導致溫度低影響加工效率，我們可以采用外加熱源的方法來解決問題。同時由于加工過程中溫度并不是一成不變的，我們要做好溫度檢測系統，實時確定溫度以便我們采取相應措施。

（三）提高工藝系統的剛度

（1）改善工藝系統主要零件接觸面的配合質量，增加實際接觸面積，提高接觸剛度。（2）提高工件的剛度，減小受力變形。例如，車削細長工件時，減小支承間的長度，采用跟刀架或中心架增加工件的剛度，減少變形。（3）合理裝卡工件，減小夾緊變形。例如，車削軸套等薄壁零件時，可以在軸套外側增設開口過渡環以增加接觸面積，減小變形。也可以改變加工方法，先裝卡厚壁鋼管或圓鋼，待軸套加工完成后，再把軸套從厚壁鋼管或圓鋼上切下來。

（四）做好誤差補充

誤差補償法常見的有多種實現途徑。靜態補償在機床加工制造誤差中屬于一類基礎舉措，主要是在機床加工程序中增加一部分硬件結構，并與外力共同作用控制方向來減小誤差。常見的有：在機床中增加螺絲零件，使用矯正矩尺控制螺絲之間的距離，調整零部件參數達到平衡等。靜態補償是最常見的一種，它既可單獨使用，又可與其他方法聯合使用共同完成誤差補償。動態補償，在工業中常用作實時調整與靜態補償共同結合使用，例如在進行車床切削加工時，溫度會隨著機床位置移動而發生改變，而此時動態補償就可以根據實際情況實時反饋信息，使操縱者可以根據這些來調整進給量、溫度參數等。坐標補償，多用于電子機械化生產制造中，它利用數控機床建立的坐標系實時對比坐標原點來反饋坐標信息，方便電腦自動進行信息校對，智能開展優化操作以此減小誤差。

三、結束語

綜上所述，機械制造的誤差種類繁多且無法完全避免，但是在一定范圍內我們可以接受誤差，所以我們要通過一系列的措施對不同的誤差問題產生原因進行徹底的解決改善，從而達到減小的目的，使我們生產制造加工出來的工件成品是符合和滿足我們設計參考要求的。