简析机械加工误差产生原因及其应对措施

简析机械加工误差产生原因及其应对措施

陆达宏

佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司528311

摘要：众所周知，一个完整的机械设备是由众多零部件组合而成的，任何一个零部件出现了问题都会造成整机故障，甚至造成机械安全事故。同时，机械零部件和整机运行效能有着直接关系，这就需要确保机械加工精度和质量。本文主要探究了机械加工误差的产生原因以及应对措施，以供参考。

关键词：机械加工；误差；原因；应对措施

引言：随着科学技术的发展，人们对科学技术产品的要求也越来越高。而对机械加工工艺技术的误差研究是提高产品质量与性能最直接的途径。在实际产品生产中，其工作流程是由多个系统机床连续生产而完成的，而每个机床所生产的零部件的生产类型、样式、尺寸大小以及各方面的规格与技术要求都是不一样的。我们必须根据各个类型零部件的不同要求，择优其最适加工方法，合理配置其加工次序。由于实际加工中，各个工艺制作环节对技术的要求不一致。因此，我们应该更深入的对机械加工、加工技术误差来进行研究。

一、机械加工误差的内涵

机械加工品的精度与机械加工的误差有着必然的联系，加工误差的内涵即为零件加工后的几何形状及尺寸、表面相互位置关系等参数理想值与实际值间的差异程度。加工误差的大小可以通过加工精度的数值表现出来。通过合理的方法对误差进行有效的分析，熟悉其变化的基本规律，采用有效的措施可以达到减少加工误差的目的，进而提升加工产品的精度。

二、机械加工误差的产生原因

1、加工原理误差

加工原理的应用，是根据设计图纸开展的，但是由于实际与设想不符，就会由于加工原理而产生误差，影响到机械加工精度。在零件制造过程中，最为常见的加工原理误差是由于齿轮滚刀加工此轮造成的，切削刃的齿廓轨迹误差，滚刀加工齿形不是光滑渐开线，而是一个折线，都是加工原理误差的一种体现，而且较为常见。

2、工艺系统误差

机械加工工序的进行，需要依靠到机床，而机床的一些零部件比如刀具、夹具等，会在长期应用的过程中磨损，导致工艺系统存在几何误差，影响到机械加工精度。除此之外，在即机械加工时，工艺系统会受由于受力或受热而产生变形，继而产生误差。工艺系统在使用过程中，会受到多个物质产生的重力、切削力等力学作用，影响到工艺系统对于零部件原材料的加工参数。

3、内应力的误差

零件在加工成型后，通常其结构和性状都是不稳定的，由于内部应力的存在，其内部组织将持续发生变化，直到应力消除，这将直接影响到机械加工精度。机械加工过程中的冷热变化是应力产生的主要原因，毛坯铸造、冷矫直、切削等工序都会造成零件内应力，在零件加工后如果不做出有效应对，将内应力消除，将导致零件持续变形。

三、机械加工误差的应对策

1、科学的减少原始误差

在机械设备加工的过程中为了更好的提高加工的精度，需要对机械加工的原始误差进行很好的控制。首先就是需要保障机床制作的几何精度，其次就是零件固定夹具、量具的自身精度，还有就是对加工过程中零件的外力、磨损、热变形、应力检测等进行准确的控制。通过对以上加工环节的有效控制，从而不断的提高机械设备加工的精度，从而实现减小原始误差目的。在机械加工的过程中这些方法都是比较常用的，在机械加工之前需要对可能出现的加工误差进行分析，尽早的进行处理，从而合理的控制机械零件加工的精度。例如：在细长的机械长轴进行加工的过程由于长轴的内应力变化，从而使得加工的精度达不到产品的需求。为此在加工的过程中可以采取反向车削的方式进行处理。在该方式的处理下，可以很好的控制长轴加工过程中出现的形变情况。在长轴加工的过程中如果可以配上一个弹簧顶尖，就可以进一步的减低长轴内应力产生的变行，从而很好的提高机械加工的精度。

2、误差填补的方法

对避免不了误差进行补偿也是一种减少误差的途径。它的主要做法就是根据原始的误差量的大小，通过增添原料等方法来填补或者抵消原有误差，从而降低加工误差，提高加工工艺精准度。比如，对于数控机床上的滚珠丝杆的误差处理，在实际制造时，可以人为的磨短其丝杆螺距，相对于标准值要较小一些。同时在装配过程中，将丝杆螺距拉伸至标准距离，这样就能直接的填补制造中出现的误差，在同时间产生的压应力也能适当的削减其受热，从而能完整的保持其螺距的标准性。这是由于消热变形而引起了它自身的原始误差，使得它先前的补偿能较好的弥补后期加工制作环节中出现的误差问题。这种误差解决方法也是存在其科学性的，但是在经济上会有点偏差。

3、优化加工、电子测量工艺

优化加工工艺能够减少机械加工过程误差，对提高零部件加工精度有着重要推动作用。所以要充分研究机械加工工艺的创新与完善工作。一方面可以引入更加先进的生产机床，将老化机床、破旧机床替换，确保电子测定仪的精度，从而提高机械零部件的加工精度。由于老化机床在长时间使用中零部件磨损较为严重，所以会大大降低机械加工精度，减少加工中的误差。所以如果发现零部件磨损严重或振动大就需要考虑机床以及零部件更换，在通过电气仪器测定后决定所需更换的零部件。同时也要注重加工机床和测量仪器的养护和保养工作，延长机床的使用寿命，提高机械加工的经济效益；另一方面，需要对加工工艺和加工技术进行创新，需要生产商不断加强机械生产技术、提出精度更高的测量仪器，从而保证机械加工精度。

4、灵活选择误差管理分组

传统工艺的机械构件生产根据零件使用规格及种类的不同，设备加工的强度及压力数据控制均有较大差别，通常构件的生产加工需要经过预处理、压缩处理及打磨切削处理三个阶段，预处理阶段构件误差通常较低，不会超过1个误差基数，而在压缩处理过程中，受机械设备加工分组管理影响，数据误差的基准值相对较高，尤其在后续的打磨切削过程中误差值将随压力值的增加而不断增加，此时要灵活选用误差管理分组，将已出现严重误差的零件产品进行筛选，按照零件使用等级与数据分析管理等级科学配置误差管理方案，以此将不符合零件使用生产规格的构件筛除在机械生产模组之外，一方面可以提高实际生产效率，另一方面对控制生产误差有一定的实际帮助。

四、结束语

科技时代的到来，人们对技术产品的需求和要求都明显提高的。当前，我国机械类的产品种类越来越多，机械加工能力日益提升。在这些机械产品的加工过程中，由于不同产品的规格和用途都不同，所以对机械加工工艺的技术要求也不同。只有提高机械加工工艺的技术水平，才能够提高机械类产品的使用性能，满足人们的需求和要求。而对机械加工工艺的技术误差的研究分析，是提高机械加工技术水平最直接和有效的途径。因此，当前应该加强对机械加工工艺的技术误差的研究与分析，以此来提高我国的机械加工水平，促进机械工业的持续发展。

参考文献：

[1]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2016，（4）.

[2]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息.2017.

[3]陈道富，黄磊.减少机械加工误差提高机械加工精度[J].城市建设理论研究（电子版），2016（15）：5661.

[4]李军，杨明.机械加工误差产生的原因及其分析[J].中国科技博览，2017（25）：19.

[5]向大学，刘明生.机械加工误差产生的原因及改进措施[J].制造业自动化，2017，34（12）：43-45.