機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差及控制策略

許新偉

（濟(jì)南市技師學(xué)院，山東濟(jì)南 250001）

0 引言

隨著機(jī)械加工技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)各類產(chǎn)品精度提出了更高的要求，主要因機(jī)械加工過程中，工藝水平與產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)實(shí)際應(yīng)用功能造成較大影響。因此，為提升產(chǎn)品加工精度，確保加工效率，需積極明確加工誤差成因，從源頭將其遏制，優(yōu)化及改良施工工藝，避免或消除機(jī)械加工中的誤差，確保產(chǎn)品精度及質(zhì)量滿足市場要求。

1 機(jī)械加工工藝含義

機(jī)械加工為一項(xiàng)系統(tǒng)性過程，并非為某一環(huán)節(jié)或流程，需各環(huán)節(jié)高度協(xié)調(diào)配合完成。考量其加工進(jìn)程中具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，引入相應(yīng)的工藝規(guī)則，將其生產(chǎn)各環(huán)節(jié)加以約束，以確保機(jī)械加工質(zhì)量及精度核心保障。工藝規(guī)程編制進(jìn)程中，需對(duì)產(chǎn)品類型、規(guī)格等加以考量，根據(jù)實(shí)際狀況，進(jìn)行科學(xué)、合理制定，并將其全面貫徹于施工加工各環(huán)節(jié)中。在工廠層面，所需零件不盡相同，實(shí)際加工流程存在一定偏差，所以在機(jī)械實(shí)際加工進(jìn)程中，應(yīng)選取合適的加工措施，使產(chǎn)品毛坯階段的精度便與相關(guān)要求相吻合。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)常見誤差類型

2.1 加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)定位誤差

在機(jī)械加工進(jìn)程中，定位誤差較為常見，引發(fā)成因較多，譬如定位副加工存在偏差、基準(zhǔn)定位不當(dāng)?shù)龋梢l(fā)定位誤差。所以，為避免定位誤差出現(xiàn)，需將其基準(zhǔn)點(diǎn)及定位基準(zhǔn)高度控制，確保最終產(chǎn)品加工質(zhì)量。首先，定位準(zhǔn)確性與加工整體質(zhì)量相關(guān)，主要指需將工件與加工機(jī)床緊密契合，確保擁有高精度定位。其次，定位副缺乏精確性，主要指元件及定位副制造不準(zhǔn)確。

2.2 機(jī)床制造誤差

對(duì)機(jī)床制造誤差而言，其包含誤差內(nèi)容較多，不僅涉及傳動(dòng)鏈誤差、回轉(zhuǎn)誤差，而且包含導(dǎo)軌誤差。其中傳動(dòng)鏈誤差主要指，在機(jī)械加工中傳動(dòng)鏈具有較大的作用，需及時(shí)將機(jī)床所需能量進(jìn)行傳輸，若其運(yùn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)配進(jìn)程中存在誤差，極易出現(xiàn)機(jī)床制造誤差。而回轉(zhuǎn)誤差主要指機(jī)床自身主軸回轉(zhuǎn)線偏離預(yù)期回轉(zhuǎn)路線，使機(jī)械產(chǎn)品精度難以保證。此外，機(jī)床導(dǎo)軌為機(jī)床核心部件，對(duì)機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有一定影響，若導(dǎo)軌出現(xiàn)問題，使機(jī)床多個(gè)部件均受累，將無法保證最終加工產(chǎn)品精準(zhǔn)度[1]。

2.3 刀具與夾具誤差

機(jī)械生產(chǎn)加工進(jìn)程中，引發(fā)刀具產(chǎn)生誤差因素較多，核心因素為刀具在實(shí)際加工中遭受損傷，主要表現(xiàn)在摩擦等方面，使其刀具受損，但操作人員對(duì)其未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以致對(duì)產(chǎn)品尺寸及規(guī)格造成影響。夾具主要起固定作用，為加工部位穩(wěn)定性提供保障，故夾具出現(xiàn)誤差，產(chǎn)品加工精度難以保障。

2.4 變形誤差

機(jī)械加工實(shí)際進(jìn)程中，若加工工件硬度較低、未采取相應(yīng)的保護(hù)措施，會(huì)增加工件加工進(jìn)程中發(fā)生形變的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，機(jī)械加工中機(jī)床處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，其元件會(huì)出現(xiàn)熱效應(yīng)，若對(duì)其未能加以重視，會(huì)使工件部分位置受熱發(fā)生形變。

3 機(jī)械加工工藝技術(shù)應(yīng)用原則

機(jī)械加工進(jìn)程中出現(xiàn)誤差因素及環(huán)節(jié)較多，且具有一定復(fù)雜性，為將上述問題解決，機(jī)械加工企業(yè)需積極將其工藝技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際所需，將施工工藝應(yīng)用原則明確，并將其落于實(shí)處，增強(qiáng)加工產(chǎn)品精準(zhǔn)度。

3.1 合理規(guī)劃原則

機(jī)械加工進(jìn)程中，涉及原材料及流程較多，若想將加工中誤差降低，需對(duì)加工零件進(jìn)行全方位分析，明確其實(shí)際功能及結(jié)構(gòu)，通過相應(yīng)的策略，將其誤差規(guī)避或降低，特別是加工流程較為復(fù)雜，且精度要求較高的產(chǎn)品，需及時(shí)做好加工流程規(guī)劃，確保機(jī)械加工質(zhì)量。

3.2 把握細(xì)節(jié)原則

機(jī)械加工進(jìn)程中，部分工件加工要求及精度較高，若想確保其加工產(chǎn)品質(zhì)量，需將各細(xì)節(jié)部分加以嚴(yán)控，相關(guān)技術(shù)人員需深究設(shè)計(jì)圖紙，將其相關(guān)細(xì)節(jié)尺寸及精度，根據(jù)相關(guān)要求選取合適的加工工藝及器具。實(shí)際加工之前，應(yīng)將其機(jī)床各部位安裝零件進(jìn)行檢查，確保其精準(zhǔn)度均滿足加工要求，針對(duì)磨損較嚴(yán)重的零件應(yīng)予以更換，并在實(shí)際使用之前，對(duì)新零件進(jìn)行性能及精度檢測。

3.3 精益求精原則

針對(duì)機(jī)械加工而言，其誤差發(fā)生可能處于毫厘間，屬于精密性加工過程，所以操作人員應(yīng)秉持精益求精的原則，當(dāng)產(chǎn)品存在誤差時(shí)，需積極將其機(jī)械加工水平強(qiáng)化。首先，根據(jù)實(shí)際加工狀況，及時(shí)做好加工總結(jié)及分析工作，使操作人員將其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)掌握；其次，通過多途徑加強(qiáng)培訓(xùn)，使操作人員加強(qiáng)自身專業(yè)理論，并在實(shí)際操作中可適當(dāng)根據(jù)實(shí)際狀況，將加工工藝進(jìn)行優(yōu)化及改良，提升產(chǎn)品加工精確度。最后，企業(yè)應(yīng)加大投資力度，及時(shí)將各類先進(jìn)設(shè)備引入，以此提升及機(jī)床設(shè)備加工質(zhì)量。

4 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差控制策略

機(jī)械產(chǎn)品實(shí)際加工進(jìn)程中，為避免各類誤差產(chǎn)生，需嚴(yán)格遵循上述原則，同時(shí)對(duì)其基準(zhǔn)度加以重視，科學(xué)、合理選取基準(zhǔn)面范圍，避免產(chǎn)生定位誤差。機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差控制策略，主要從以下6 個(gè)方面闡述。

4.1 借助科學(xué)加工處理控制直接誤差

機(jī)械加工進(jìn)程中，需充分將工藝技術(shù)強(qiáng)化，因加工工藝造成產(chǎn)品出現(xiàn)誤差稱為直接誤差。因此，在實(shí)際加工之前，需積極將各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成，并有序組織相關(guān)參與人員進(jìn)行培養(yǎng)，使專業(yè)人員將加工流程及標(biāo)準(zhǔn)予以明確，制定科學(xué)、合理的加工程序，將加工進(jìn)程中易出現(xiàn)誤差的關(guān)鍵點(diǎn)指出，并給予相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。細(xì)長軸類工件車削加工極易受外部因素影響，如溫度、力等，從而發(fā)生形變。所以針對(duì)此類工件加工，為避免加工進(jìn)程中工件發(fā)生形變，應(yīng)積極加強(qiáng)相關(guān)工藝應(yīng)用，如大步反向切削法，切實(shí)將各類外界因素影響降低，進(jìn)而獲取較高的產(chǎn)品精度[2]。

4.2 對(duì)誤差予以及時(shí)補(bǔ)救

機(jī)械加工生產(chǎn)進(jìn)程中，即使將各方面準(zhǔn)備工作完成，但仍無法將誤差完全避免，所以為使誤差產(chǎn)生之后，避免其大范圍輻射，造成較大經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)重視誤差產(chǎn)生后的補(bǔ)救工作。要求相關(guān)專業(yè)人員出現(xiàn)誤差之后，及時(shí)將其成因予以明確，及時(shí)做好補(bǔ)救工作，將損失降至最低。機(jī)械加工過程較為復(fù)雜繁瑣，加之外界各類不確定因子，增加誤差出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。可通過人為方式，消除原始誤差。譬如在數(shù)控機(jī)床上，針對(duì)滾珠絲桿誤差，可通過將其螺距進(jìn)行磨短，并將其螺距進(jìn)行拉伸，保證其與標(biāo)準(zhǔn)距離吻合，從而實(shí)現(xiàn)誤差合理化控制[3]。

4.3 適時(shí)應(yīng)用誤差分組法

機(jī)械加工進(jìn)程中產(chǎn)生各類變化的因素較多，其過程具有多變性及不確定性，對(duì)零件加工精度造成影響，使工件最終加工產(chǎn)品質(zhì)量存在不確定。因此，若想提升加工零件的精準(zhǔn)度，需充分應(yīng)用誤差分組法，即在機(jī)械加工中將各類材料進(jìn)行分類，如毛坯件、半成品等，將機(jī)床相應(yīng)零件安設(shè)位置檢查，確保其裝夾精度滿足加工要求，為加工工藝有效應(yīng)用提供支撐，實(shí)現(xiàn)工件誤差合理化控制。

4.4 加強(qiáng)工藝技術(shù)程序標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

機(jī)械加工進(jìn)程中，若想降低或消除加工誤差，需將其加工流程予以優(yōu)化，確保其加工流程趨于標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化。首先，加強(qiáng)技術(shù)程序應(yīng)用流程規(guī)范化，根據(jù)實(shí)際施工工藝，將其劃分為各個(gè)子工藝環(huán)節(jié)，加強(qiáng)規(guī)范化建設(shè)，防止工藝技術(shù)出現(xiàn)差異化；其次，在各個(gè)加工環(huán)節(jié)中，需將其相關(guān)參數(shù)深化，確保其與標(biāo)準(zhǔn)值接近，減少產(chǎn)品誤差。

4.5 降低外力對(duì)零件的影響

機(jī)械零件加工進(jìn)程中，需減少外力對(duì)加工工件影響，其主要外力源于摩擦及擠壓，若想將其外力降至最低，應(yīng)做好以下工作：①實(shí)際加工之前，應(yīng)積極將其設(shè)備全面檢查，針對(duì)零件固定出現(xiàn)松動(dòng)狀況，需及時(shí)進(jìn)行處理，避免外力對(duì)零件造成影響；②工件加工生產(chǎn)進(jìn)程中，與機(jī)床不斷產(chǎn)生摩擦，也會(huì)對(duì)零件產(chǎn)生一定的擠壓力，影響其加工精度。因此，需根據(jù)實(shí)際狀況，制定完善的日檢、周檢、月檢計(jì)劃，做好設(shè)備打磨處理，降低機(jī)床與零件間的摩擦，提升工件加工精準(zhǔn)度。

4.6 制定降溫控形變措施

機(jī)械加工進(jìn)程中，因機(jī)床處于高負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)生大量的熱量，易對(duì)加工件造成影響，需積極控制其受熱形變，通過應(yīng)用冷卻液，為機(jī)床加工工件提供良好的散熱。立足熱量因素考量，需將其機(jī)床與熱源接觸加以控制，根據(jù)實(shí)際狀況，適當(dāng)應(yīng)用潤滑劑，對(duì)機(jī)床與加工件摩擦具有一定幫助，從而降低熱量。

5 結(jié)束語

機(jī)械加工進(jìn)程中，受各類因素影響，難以消除其誤差，對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。為積極將機(jī)械加工中誤差予以控制，需將機(jī)械加工中誤差類型明確，并深究其成因，采取針對(duì)性策略，降低或避免加工誤差，可從誤差補(bǔ)救、形變及外力控制、工藝技術(shù)程序標(biāo)準(zhǔn)化等方面加以控制，提升機(jī)械加工精準(zhǔn)度。