基于加工精度优化的机械加工工艺研究

基于加工精度优化的机械加工工艺研究

张镭

艺利磁铁（天津）有限公司  天津市  300380

摘要：随着机械加工行业的发展，机械加工精度水平受到了更多的关注，要结合机械加工作业的具体要求，共同构建完整的控制模型，以便能维护机械加工统筹控制效果，实现经济效益和社会效益和谐统一的目标。文章简要介绍了机械加工工艺，并对机械加工工艺和机械加工精度关系进行分析，着重讨论了机械加工精度优化的方案。

关键词：机械加工工艺;机械加工精度;误差特性;

1 机械加工工艺概述

机械加工是指利用工艺技术将毛坯制作为具有实际应用价值的机械零部件，在机械加工工艺流程中，为更好地维护机械零部件的应用价值，要秉持精细化作业规范，提高机械加工的精度水平，在粗加工配合精加工的基础上，更好地提高毛坯和零件之间的吻合程度，维护机械加工作业整体水平。

2 机械加工工艺中加工精度的获取方法和影响因素

2.1 加工精度的获取方法

一般而言，在具体的机械加工作业环节中，利用工艺流程和规程就能确保加工精度的升级，实现形状精度、位置精度以及尺寸精度的优化。在完成机械加工作业后开展相应的检验分析环节，需要剔除不满足质量标准的零件，并秉持严谨的作业态度，有效完成后续的改造处理工作，确保零部件加工处理控制环节更加合理规范，实现标准化执行作业目标，为工艺优化工作的全面落实提供保障。

2.2 加工精度的影响因素

基于机械零件加工原理可知，夹具、刀具等设备会对最终的加工精度产生影响，使得零件精度和质量水平难以满足实际标准。此外，受力变形因素会对零部件加工精度产生影响，因此在加工环节要平衡不同方向的切削力，才能保证质量控制的安全性和规范性。

3 机械加工误差分析的方法

误差分析是通过测量和计算误差值来分析机械加工误差的大小和分布情况。常见的误差分析方法包括定量分析法和定性分析法。

3.1 定量分析法

3.1.1 误差分解法

误差分解法是机械加工误差分析的一种常用方法，通过将机械加工误差分解为各个因素的误差，对误差来源进行定量分析。具体而言，误差分解法可以分为以下几个步骤：确定误差来源—确定误差量测方法—分解误差—分析误差—改进措施。

3.1.2 统计分析法

统计分析法是一种对机械加工误差进行分析的常用方法，其基于概率论和数理统计理论，通过收集大量的实验数据进行分析，以了解机械加工误差的分布情况和特性。

3.1.3 误差预测法

误差预测法是机械加工误差分析的一种重要方法。通过建立数学模型，利用计算机模拟等方法来预测机械加工过程中可能出现的误差大小和分布情况，以便及时调整加工工艺参数，减小误差。

3.2 定性分析法

3.2.1 直观比较法

直观比较法是一种直接、快捷的机械加工误差分析方法，通常用于初步判断机械加工误差的类型和程度。这种方法需要将加工件与设计图或标准件进行比较，从而确定误差的大小和分布情况。

3.2.2 光学分析法

光学分析法是机械加工误差分析中常用的一种方法。通过显微镜、投影仪等光学仪器观察加工件表面的形貌、尺寸和形状等特征，可以对机械加工误差进行分析和检测。

3.2.3 测量分析法

测量分析法是机械加工误差分析的常用方法之一，可通过使用测量工具对加工件的尺寸、形状和位置等参数进行测量，并将测量结果与设计图或标准件进行比较，来确定机械加工误差的类型和程度。常用的测量工具包括千分尺、游标卡尺、高度规、环形量具、投影仪等。这些测量工具可以对加工件的直线度、圆度、平面度、垂直度、同轴度、位置误差等进行测量和分析。通过测量分析法可以快速准确地检测出机械加工过程中存在的误差，并进行及时的调整和修正，以提高加工精度和质量。

4 机械加工精度的优化建议

4.1 融合数控加工技术

在信息技术进一步发展的时代背景下，数控加工技术制造行业呈现多元发展的趋势，利用数控机床进行钢板纤维混凝土床身焊接处理，能更好地匹配机械加工作业的具体要求，维护生产管理效能的同时，发挥数控机床热力学稳定性和力学结构性能，打造符合数控机床生产精度需求和生产率需求的协同管理体系，为综合发展提供保障的基础上，实现行业经济效益的全面优化。

4.2 精细化分析误差特性

4.2.1 误差分类

误差分为系统误差和随机误差。其中，系统误差分为常值系统误差和变值系统误差，前者发生在持续性加工零件的过程中，无论是改变设备的方位还是大小都不会对误差情况产生影响，其中包括原理误差、机床零部件制造误差、工艺系统受静力引起的加工误差等。除此之外，工艺系统受热、刀具磨损等加工误差属于变值系统误差，也会对最终的情况产生影响[。随机误差指的是误差访问和大小等不会按照规律改变，较为常见的是内力误差和定位误差。

4.2.2 处理措施

(1）常值系统误差。要先进行阶段性作业的跟踪监测，充分了解实际情况和具体状态，然后查找误差大小以及误差方向。此外，匹配对应的检修工艺装备和调整机制解决相应问题，有效整合具体作业内容，或者利用常值误差之间的关系予以抵消。

(2）变值系统误差。要利用解析关系式、观察误差变化规律等方式进行误差情况的初步判断，然后搭配相应的处理方案开展有效的控制工作。要从误差根源入手，在测量工作开始前，进行仪表的集中检查，并且完成调整和安装作业，避免外部因素对其产生干扰，选取适当的位置消除视差等因素。此外，还可以适当进行补偿处理，寻找系统误差规律后在测量环节自动消除系统误差。还要建立实时性反馈修正模式，以便配合自动化测量技术和计算机技术，搭建完整的反馈修正控制模式，消除复杂变化产生的系统误差问题。

(3）随机误差的处理机制。其一，选取精度更好的设备或者仪器，严格执行具体的作业流程，确保相关内容都能陆续展开，维持统筹管理的科学性和规范性。其二，选取更加专业的作业人员操作相应工作，专业人员的经验和操作手法也会对最终的结果产生影响，优选专业能力更强的工作人员能大幅提高作业的精准性，满足机械加工精度要求。其三，要选取更加适宜的作业时间，在稳定的作业环境中避免随机性误差的产生。其四，从统计学和概率论的角度分析，减少随机误差最有效的方式就是进行多次测量，获取平均数值，从而维护机械加工工艺的精准性。

4.3 优化操作人员水平

操作人员的专业化水平会对最终的机械加工精度结果产生影响，为此，要优化作业人员的基本水平，建构完整的控制模式，确保操作人员能更好地落实相应工作。特别是在机械制造市场竞争压力逐渐增大的时代背景下，企业要充分认识到人才培养的重要性。一方面，要定期开展相应的培训指导工作，确保作业人员能掌握先进的机械加工技术手法，严格执行具体的管理操作内容，提高控制工作的水平，及时了解和掌握理论知识、操作要点，并在实践中陆续开展新技术、新工艺的试验作业，满足机械加工精度要求的同时，提高作业的质量效果。另一方面，要定期开展技术交流活动，引导作业人员参观学习，从而更好地应对不同情况下误差产生的问题，有效落实规范化作业方案。

5 结束语

总而言之，只有优化加工作业的精准性和规范性，才能更好地生产出精度符合标准的机械加工成品。要全面分析机械加工工艺中存在的影响加工精度的问题，并针对具体情况落实相应的处理措施，全面提高作业人员的专业水平，积极融合数控机床技术方案，实现计算机技术和信息技术的协同进步，为机械加工行业可持续健康发展奠定坚实的基础。

参考文献

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