談機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差及控制策略

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摘要：我國機(jī)械加工工藝技術(shù)水平逐漸提高，尤其在改革開放以后，我國機(jī)械加工工藝技術(shù)在向西方發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)的過程中，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)水平，讓機(jī)械加工的效率得到了大幅提升。然而，不可否認(rèn)的是，機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差仍然是影響加工效果的一項(xiàng)重要因素。本文針對(duì)這些誤差的原因進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的控制策略，希望對(duì)相關(guān)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工藝技術(shù)；誤差；原因；控制

1引言

機(jī)械加工作為我國機(jī)械工程中非常重要的環(huán)節(jié)，歷來受到相關(guān)技術(shù)人員的高度重視。隨著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，它對(duì)各行各業(yè)的影響越來越深入。比如，汽車工程、材料工程、航天工程等，幾乎在每個(gè)和機(jī)械設(shè)備的使用相關(guān)的行業(yè)中，都會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工環(huán)節(jié)的身影。而且，隨著市場對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量要求的逐漸提高，機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差對(duì)加工效果的影響也越發(fā)顯著。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)這些誤差的原因有充分的認(rèn)識(shí)，并選擇科學(xué)的方法來縮小誤差，這樣才能讓機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差越來越小，讓加工產(chǎn)品的品質(zhì)越來越高，在整體上提升機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用水平。

2機(jī)械加工工藝分析

機(jī)械加工是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，它需要技術(shù)人員具有一定的專業(yè)知識(shí)，能夠正確使用機(jī)械設(shè)備，同時(shí)，熟知產(chǎn)品的各項(xiàng)要求，在加工的過程中，還要對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行嚴(yán)格把控。機(jī)械加工工藝技術(shù)的種類也較多，而且，不同技術(shù)的使用規(guī)范和流程各異，要想在機(jī)械加工中，準(zhǔn)確應(yīng)用這些技術(shù)，盡可能降低誤差，對(duì)技術(shù)人員來說是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。加上不同工廠在技術(shù)應(yīng)用方面的要求不同，加工流程也存在區(qū)別，這更是在一定程度上為控制誤差制造了障礙。眾所周知，機(jī)械加工對(duì)零部件的尺寸、形狀、質(zhì)量等都有非常嚴(yán)格的要求，在整個(gè)家加工流程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都有可能影響機(jī)械加工的效果。所以，技術(shù)人員一定要對(duì)機(jī)械加工工藝的規(guī)范有明確的認(rèn)識(shí)，在加工操作的過程中，嚴(yán)格落實(shí)不同環(huán)節(jié)的要求，提高加工的準(zhǔn)去性，避免加工完成之后因?yàn)槌叽?、形狀等方面的問題造成零部件的報(bào)廢，增加生產(chǎn)成本。

3機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的原因

在機(jī)械加工的過程中，誤差是不可避免的，再精確的加工設(shè)備和加工工藝，都不能消除誤差。但是，如果能夠?qū)C(jī)械加工工藝技術(shù)進(jìn)行良好的應(yīng)用，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，可以在很大程度上把誤差控制在可以接受的范圍內(nèi)。技術(shù)人員需要從長期的機(jī)械加工工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同種類的誤差有清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)其產(chǎn)生原因有所了解，這樣才能在未來的工作中對(duì)某一類誤差的產(chǎn)生有所預(yù)警，采取科學(xué)的方法控制誤差。企業(yè)也是如此，在加工過程中通過長期的總結(jié)，可以逐漸完善誤差應(yīng)對(duì)體系，從整體上提高機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。具體來說，機(jī)械加工的過程中，技術(shù)人員的操作、外部環(huán)境因素、加工設(shè)備等是影響誤差的主要因素，輕則造成零部件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，重則產(chǎn)生安全事故，所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)不同種類的誤差都有所了解。

3.1定位誤差

在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，需要對(duì)零部件進(jìn)行定位，這樣不僅能夠保證加工過程的穩(wěn)定，還能更加方面對(duì)零部件的尺寸進(jìn)行測量。但是，定位也是出現(xiàn)誤差的主要環(huán)節(jié)之一，這種誤差主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，定位副加工時(shí)，由于定位不夠精確而產(chǎn)生的誤差；第二，定位過程中因?yàn)榛鶞?zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。所以，在實(shí)際進(jìn)行定位的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)定位基準(zhǔn)進(jìn)行檢查，確?；鶞?zhǔn)的準(zhǔn)確性，這樣才能讓定位的誤差更小。定位通常會(huì)使用到夾具定位構(gòu)件和工件定位面兩部分，這兩者相輔相成，任何一個(gè)部位出現(xiàn)問題，都有可能影響定位的精確度。比如，夾具定位構(gòu)件和工件定位面之間的間隙過大，會(huì)增加零部件位置變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，影響定位的準(zhǔn)確性。這種誤差的出現(xiàn)比較普遍，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著重對(duì)這種誤差進(jìn)行把控，將其控制在合理的范圍內(nèi)，確保機(jī)械加工的準(zhǔn)確性。

3.2機(jī)床制造誤差

機(jī)械零部件的加工大都是利用車床完成的，因?yàn)檐嚧驳木_度能夠得到保障，然而，這是相對(duì)而言的，機(jī)床制造同樣不能避免誤差的產(chǎn)生?？v觀各種誤差產(chǎn)生的原因，機(jī)床誤差相對(duì)來說更加普遍。因?yàn)闄C(jī)床的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包括內(nèi)部的傳統(tǒng)裝置、車刀等眾多構(gòu)件，任何一個(gè)出現(xiàn)問題，都有可能造成加工的精確度受到影響。比如，當(dāng)傳統(tǒng)鏈松動(dòng)的時(shí)候，傳統(tǒng)效果會(huì)受到影響，進(jìn)而影響加工的精度；當(dāng)車刀的角度控不夠精確時(shí)，加工出來的零部件勢必也不可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)?？偟膩碚f，機(jī)床制造誤差種類較多，如果不能進(jìn)行控制，非常有可能降低加工的精度，尤其當(dāng)這些誤差在沒有糾正的情況下越來越嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)o機(jī)床的安全使用帶來風(fēng)險(xiǎn)。所以，技術(shù)人員一定要提高重視。

3.3測量工具的幾何誤差

零部件的加工需要對(duì)尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的把控，有些一些精密零部件，對(duì)尺寸的要求更高，甚至零點(diǎn)幾毫米的誤差都會(huì)導(dǎo)致零部件不能使用。這些誤差需要在實(shí)際測量的過程中通過測量工具來發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)測量結(jié)果對(duì)誤差進(jìn)行控制。然而，在實(shí)際進(jìn)行零部件加工的過程中，一些測量工具由于精度達(dá)不到要求，使得其自身的幾何誤差影響了對(duì)技術(shù)人員對(duì)零部件尺寸的判斷，造成零部件尺寸失準(zhǔn)，導(dǎo)致其加工完成后達(dá)不到要求。如果這些零部件投入使用，會(huì)造成難以預(yù)料的后果。造成測量工具幾何誤差的原因較多，但是，最常見的是測量工具自身材料和質(zhì)量的問題。一些測量工具由于長時(shí)間的使用，產(chǎn)生了磨損，導(dǎo)致測量精度下降，這是比較常見的原因。再比如，夾具主要承擔(dān)著固定加工模板的責(zé)任，但是，如果夾具經(jīng)過長時(shí)間的使用，自身產(chǎn)生了一定程度的損耗，這樣其固定加工模板的效果就會(huì)下降，在加工過程中出現(xiàn)位移，造成誤差增大。還有，當(dāng)夾具的位置設(shè)置得不合理時(shí)，刀具有可能在加工的過程中加速損耗，不僅降低了加工的效率，還有可能發(fā)生崩壞，造成更嚴(yán)重的后果。

4機(jī)械加工工藝誤差的控制方法

4.1減少零件加工過程中的直接誤差

在零件加工的過程中，直接誤差對(duì)加工精度的影響是非常顯著的。所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的方法控制直接誤差。比如，在進(jìn)行零部件的加工時(shí)，受到外部應(yīng)力的影響，軸車容易發(fā)生形變，這種形變雖然較小，但是，反應(yīng)在零部件上，就會(huì)造成較大的誤差。所以，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取正確的方法對(duì)軸車進(jìn)行處理，如設(shè)置走刀的反方向?yàn)閷?duì)切方向，這樣，軸車就可以在彈簧的作用下，降低形變，減少直接誤差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零部件加工精度的提高。當(dāng)對(duì)較薄的零部件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)在零部件處于相對(duì)自由的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行加工，讓機(jī)床的加工面和待加工零件充分貼合，用吸盤對(duì)工件的表面進(jìn)行處理，這樣不僅能夠增加零部件的剛度，還會(huì)大幅減少摩擦力，避免溫度過分升高，影響加工精度。

4.2對(duì)溫度進(jìn)行控制，減少溫度引發(fā)的形變

在機(jī)械加工的過程中，高溫的產(chǎn)生通常是不可避免的，為了避免高溫環(huán)境中零部件產(chǎn)生膨脹，影響加工尺寸，通常需要在加工過程中對(duì)其進(jìn)行冷卻。通常使用的冷卻方法是冷卻液，它能夠借助自身強(qiáng)大的比熱容，快速吸收零部件表面的熱量，降低零部件表面的溫差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制誤差的效果。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在加工不同的零部件時(shí)，冷卻液的使用量會(huì)有所差異。而且，根據(jù)加工材料的不同，產(chǎn)生的熱量也有所不同，要想更好地控制溫度，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)不同材料，不同零部件的加工需求有所了解，然后，科學(xué)地使用冷卻液。而且，刀具在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，也會(huì)因?yàn)樽陨頊囟鹊纳叨a(chǎn)生性能下降。還要利用冷卻液及時(shí)對(duì)刀具進(jìn)行降溫，保持刀具較好的性能。

4.3對(duì)誤差進(jìn)行有效的補(bǔ)充

機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的誤差有些是不可避免的，在應(yīng)對(duì)這種誤差的時(shí)候，通常可以采用誤差補(bǔ)充的方法。這種方法能夠通過對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)正，將零部件的誤差控制在最小的范圍內(nèi)。具體來說，可以通過增加材料來完成補(bǔ)償，將誤差控制在可以接受的范圍內(nèi)。再比如，針對(duì)機(jī)床的誤差問題，也可以適當(dāng)降低機(jī)床絲桿間的距離，來達(dá)到一定的誤差補(bǔ)償目的。誤差補(bǔ)償是一種非常有效的應(yīng)對(duì)誤差的方法，但是，根據(jù)零部件加工需求的不同，誤差補(bǔ)償也應(yīng)當(dāng)使用不同的方法，技術(shù)人員不光要學(xué)會(huì)使用增加進(jìn)料的方法，還要使用一些其他方法，這樣在面對(duì)不同的局面時(shí)，才會(huì)有更多的選擇，達(dá)到更好的誤差補(bǔ)償效果。

5結(jié)語

機(jī)械加工行業(yè)快速發(fā)展，時(shí)至今日，生產(chǎn)效率已經(jīng)大幅提升。但是，技術(shù)人員還是應(yīng)當(dāng)提高對(duì)誤差的重視，對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行研究，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，通過科學(xué)的方法來控制誤差。本文簡單分析了不同類型的機(jī)械加工誤差，總結(jié)了產(chǎn)生的原因，并提出了幾種控制誤差的方法，希望對(duì)相關(guān)人員有所幫助。

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作者：劉毅 單位：廣東省技師學(xué)院