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1、【機械加工論文】機械加工工藝技術(shù)誤差及控制策略
摘要:在機械加工行業(yè)持續(xù)發(fā)展的背景下，現(xiàn)代機械加工工藝技術(shù)的整體水平已經(jīng)得到了極大的提升，但由于機械產(chǎn)品的加工精度要求同樣越來越高，因此在產(chǎn)品加工過程中，誤差問題仍然未能從根本上得到解決。基于此，對機械加工工藝技術(shù)的誤差原因進行了分析，同時針對機械加工工藝技術(shù)的誤差控制策略展開了探討，希望能夠?qū)C械加工精度的提升有所幫助。
關(guān)鍵詞:機械加工;誤差;機床
引言
誤差作為影響機械加工技術(shù)工藝水平的重要因素，其不僅關(guān)系著機械產(chǎn)品的質(zhì)量與使用壽命，同時也與機械加工企業(yè)的經(jīng)濟效益直接相關(guān)，機械加工工藝
2、技術(shù)的精度越高，產(chǎn)品質(zhì)量與使用壽命也就越能夠得到保障，機械加工企業(yè)的經(jīng)濟效益也能夠得到提升，而如機械加工工藝存在誤差過大，也同樣會對產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命的因素造成直接影響。
1機械加工工藝技術(shù)的誤差原因
1.1定位錯誤
定位錯誤簡單來說就是在進行機械加工時，未能將待加工零件準確、牢固定位，從而使加工零件與定位元件之間出現(xiàn)公差，影響加工零件的尺寸規(guī)格準確性。一般來說，因定位錯誤而導致的機械加工誤差可分為基準不重合誤差與定位基準不準確誤差2種。基準不重合誤差是指零件加工圖紙中給出的設計基準與零件加工時的定位基準之間不重合，這意味著待加工零件的加工尺寸、
3、位置均與設計要求不符，加工出的零件自然也就會出現(xiàn)偏差。而定位基準不準確誤差則是指實際定位基準不準確，且定位副(工作定位面與夾具定位元件)存在較大配合間隙，這時待加工零件在加工過程中無法準確固定在原位置，最大位置變動量很容易超出規(guī)定公差范圍，并使加工零件出現(xiàn)較大誤差［1］。
1.2工具誤差
工具誤差是指在利用各種加工工具或機床對零件進行加工時，工具、機床本身的各方面參數(shù)存在誤差，并對所加工零件的規(guī)格尺寸精確性造成了影響，通?？删唧w分為幾何誤差、調(diào)整誤差2種。其中，幾何誤差屬于加工工具制造時或是長時間使用后出現(xiàn)的誤差，對加工精度的影響比較大，例如在使用夾具時，對零件
4、與刀具、機床間的相對位置有著十分嚴格的要求，如果夾具加工時出現(xiàn)了尺寸問題，那么零件與道具、機床間的實際相對位置就會與設計的參數(shù)要求出現(xiàn)偏差，進而使零件出現(xiàn)誤差。另外，如機床導軌在安裝時出現(xiàn)了偏差，或是因長期使用而產(chǎn)生不均勻磨損，那么機床各部件間的相對位置關(guān)系也會出現(xiàn)變化，這同樣會直接導致零件機械加工誤差的出現(xiàn)。
1.3工藝系統(tǒng)誤差
工藝系統(tǒng)誤差簡單來說在工藝系統(tǒng)中，待加工零件、刀具、機床部件在受力或受熱后出現(xiàn)變形，進而對加工精度造成影響。以受力變形為例，無論是待加工零件還是機床部件、道具，其在機械加工中都會受到各種力的影響，如果其中一方的剛度相對不足，那么就會在
5、持續(xù)受力的狀態(tài)下出現(xiàn)變形，這時仍然按照原工序?qū)α慵M行加工，就必然會導致零件加工精度出現(xiàn)變化［2］。例如當待加工零件剛度低于機床及刀具、夾具等加工工具時，一旦待加工零件在加工過程中受到切削力的直接影響，受力部位往往會出現(xiàn)彎曲、凹陷等變形情況，并且零件規(guī)格、尺寸、形狀等發(fā)生明顯變化，按照原工序及設計參數(shù)進行加工，自然就會導致機械加工誤差。而如機床存在部件結(jié)合面接觸變形、連接部件間摩擦力過大、內(nèi)部間隙過大等問題，則會導致機床的剛度低于待加工零件，使用這種車床對零件進行加工，很可能會導致機床部件變形，這時機床控制下的實際加工操作必然與設計要求出現(xiàn)偏差，加工誤差也會隨之出現(xiàn)。另外，加工過程中刀具、零件
6、與機床部件會在持續(xù)運動、摩擦的情況下產(chǎn)生熱量，隨著溫度的不斷升高，金屬材質(zhì)的加床部件、待加工零件、刀具自然很可能會出現(xiàn)變形。
1.4其他誤差
除比較常見定位誤差、工具誤差與工藝系統(tǒng)誤差外，其他原因?qū)е碌臋C械加工誤差雖然相對比較少見，但在機械加工過程中仍然時有出現(xiàn)。例如在機械加工過程中，部分零件的加工精度較高，為避免機械加工誤差的不斷累計，通常需要在每一道加工工序完成后對工藝系統(tǒng)進行調(diào)整，但由于工藝系統(tǒng)調(diào)整通常是由人工完成，很難完全保證調(diào)整操作的準確性，因此一旦調(diào)整過程中出現(xiàn)誤差，那么在工件、刀具、夾具、機床之間的相互位置就會變化，最終導致不同程度的機械加工誤差。
7、同時，由于零件的尺寸、規(guī)格、形狀等都需要通過測量來確定，因此一旦零件的測量方法不當，或是測量器具精度及待加工零件本身存在問題，并對測量數(shù)據(jù)的準確性造成了影響，零件機械加工的測量誤差同樣會隨之出現(xiàn)，而根據(jù)測量時間的不同，測量誤差還可具體分為加工時測量誤差與加工后測量誤差2種。此外，在未受外力影響的情況下，很多待加工零件的內(nèi)部還會產(chǎn)生內(nèi)應力，這些內(nèi)應力不僅會使零件處于高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)中，導致零件不能為穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化，同時還會讓零件直接出現(xiàn)變形，而這也是導致機械加工誤差的又一原因。
2機械加工工藝技術(shù)的誤差控制策略
2.1原始誤差控制
從當前的機械加工
8、技術(shù)工藝來看，機械加工中的誤差原因雖然比較多樣，但基本都是可以預防的，因此要想有效降低機械加工誤差，就必須要針對各種常見誤差原因來展開原始誤差控制，提前消除可能存在的誤差隱患。例如在引入各種機械加工工具、機床時，應按照相關(guān)設計要求來對其尺寸、相對位置關(guān)系、剛度等進行檢查，以保證其各方面質(zhì)量性能均符合要求，避免因刀具剛度不足、機床部件制造誤差等情況而導致零件加工誤差。而在機床、加工工具投入使用后，也同樣要定期對其磨損情況、變形情況、相對位置情況等進行檢查，并在發(fā)現(xiàn)問題后及時更換嚴重磨損、變形的部件，對相對位置發(fā)生變化的部件進行調(diào)整，加工前還要檢查待加工零件材料的剛度情況。
2.2
9、誤差補償
受機械加工技術(shù)工藝水平的限制，當前機械加工中的各種誤差很難完全避免，為保證加工零件的質(zhì)量，還需在控制機械加工原始誤差的同時，通過誤差補償?shù)姆绞絹斫档蜋C械加工誤差。例如在進行零件加工之前，如發(fā)現(xiàn)機床部件存在比較明顯的原始誤差，就可以人為制造出與之相對的新原始誤差，對系統(tǒng)中固有的原始誤差進行補償或抵消，從而降低或消除加工誤差、提高加工精度的目的。
2.3分化原始誤差
分化原始誤差簡單來說就是根據(jù)誤差反映規(guī)律以及上道工序、毛坯工件的尺寸大小，對待加工零件進行科學分組，使每一組零件的尺寸范圍都能夠縮減到一定范圍內(nèi)，這時再按照各組工件的誤差范圍來
10、調(diào)整刀具，就可以確定工件的準確位置，將整批零件的加工誤差縮小至允許誤差范圍內(nèi)。
2.4變形預防與改良
機械加工誤差的原因雖然比較多樣，但其中很大一部分都是因零件或加工工具、機床變形而導致誤差，因此在機械加工過程中，對加工零件、機床、加工工具的變形進行有效預防與改良，因變形所導致的機械誤差問題就能夠得到有效解決。針對待加工零件的熱變形問題，可通過對零件熱處理的操作細節(jié)規(guī)范來降低熱變形的發(fā)生概率，如零件已經(jīng)出現(xiàn)變形，則可以選擇對變形零件進行淬火，并在淬火之后立即停止回火，這樣淬火后零件中的剩余奧氏體就會逐漸轉(zhuǎn)化為馬氏體，并導致零件脹大，最終恢復到變形前的狀態(tài)。針對裝
11、夾變形問題，則可以針對零件的特點來對工裝進行合理選用，或是為零件設計專用工裝，以提高工裝的固定效果，在正式加工之前，還需要停止相關(guān)準備工作查看零件的固定情況，對固定不牢固的零件進行加固。這樣一來，零件在加工過程中不易出現(xiàn)位移問題，零件出現(xiàn)裝夾變形的概率自然也會隨之大大降低。
3結(jié)語
機械加工工藝技術(shù)的更新發(fā)展雖然提高了各種零件產(chǎn)品的機械加工精度，但卻無法真正消除加工誤差，要想降低誤差對加工精度的影響，保證零件加工質(zhì)量，還需全面認識到機械加工誤差的主要原因，同時通過原始誤差控制、分化原始誤差、誤差補償?shù)确椒▉韺φ`差進行有效控制。
參考文獻:
［1］陳動杰，石美軍，郭又銘，等．機械加工工藝技術(shù)的誤差及改善對策［J］．科技風，2019(8):166．
［2］楊昆明．機械加工工藝的技術(shù)誤差問題及對策分析［J］．城市建設理論研究(電子版)，2017(7):293－294．
【機械加工論文】機械加工工藝技術(shù)誤差及控制策略
