机械加工工艺技术误差与原因

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摘要：介绍了机械加工工艺过程，分析了机械加工工艺技术误差产生的原因，提出了误差补偿法、直接减少误差法、误差分组法、减少受热变形、合理工序安排及工艺制定等5项误差控制及工艺优化措施。

关键词：机械加工；加工工艺；误差；误差补偿法

在机械产品的加工过程中，由于加工技术和产品要求不同，需要根据产品的用途和规格，制定合理可行的加工工艺从而提升产品的使用性能。机械加工的精度不仅会影响机械零件的外观，更会影响机械零件的使用寿命，而且生产中任何一个工艺环节出现了问题，均可能影响机械零件的精度，因此必须对机械加工工艺有足够的认识，以提高零件的稳定性和长久性。

1机械加工工艺过程概述

机械加工工艺是由很多种工艺流程组合而成的。在这个过程中，实际的执行标准是以生产中实际的产品数量及详细的规格等作为主要参照。因此，需要不断提高现阶段生产设备管理水平，提高相关工作人员专业素质，制定合理、科学的工艺流程，同时，需要把实际的方法和策略制定成相关文件，以作为生产标准。

2机械加工工艺技术误差产生的原因

2.1机床运行过程中造成的误差。机床是确保产品质量的关键设备之一，在实际运行过程中存在不同的运行规律。如果在安装导轨过程中存在问题，就会导致出现一些细小的误差，而且导轨自身也会对产品产生一定程度的影响。在整个机床中，传动链是机床能量的传动装置。在机床运转过程中，机床两端的传动机器出现不协调，或者链条及机器之间存在摩擦、震颤等情况，也都会在一定程度上影响机械产品的质量。2.2选择工具不当导致的误差。加工过程中刀具的选择和使用会对产品产生重要影响。选择刀具不恰当会使产品产生误差，通常有以下两种情况：一是刀具规格选择不恰当，这是致使工件产生误差较大的一个原因；二是因磨损使刀具自身规格发生改变，特别是固定尺寸的刀具，也是影响产品精度的原因。需要说明的是，活动夹具可有效控制刀具与机床之间实际位置的改变[1]。2.3机械加工工艺系统的误差。由于原材料与机床系统之间存在摩擦，在长期使用过程中，相关的工艺系统会慢慢产生一定的变形，变形程度不同，对产品实际误差的影响也不同。材质不同、材质厚度不均匀等因素，也会对产品的实际误差产生影响。在切割过程中，如果车削的工件是细长轴且本身强度非常低时，在切削力的作用下，细长轴极易变形，从而导致出现变形误差，严重影响产品的质量。

3控制机械加工工艺技术误差的对策

3.1误差补偿法。误差补偿法是机械加工工艺技术中普遍使用的一种方法，该方法是通过操作人员人为制造误差来抵消弥补生产过程中因工艺可能出现的原始性误差，这种方法可以大大减少加工工艺误差。例如，在生产数控机床上的滚珠丝杆时，操作人员有意将滚珠丝杆的螺距磨得比标准值小，实际装配中的拉伸力会把滚珠丝杆的螺距拉长到所要求的标准长度，这样的操作能够很好地补偿原始误差，从而生产出标准的螺距[2]。3.2直接减少误差法。在生产过程中，有些加工误差通过采取一定的措施是可以避免的。对于这些误差，必须要通过制定合理科学的措施来尽最大可能避免。例如，由于操作人员责任心不强、专业技能不扎实等人为因素导致的误差，应从操作人员自身出发，查找引起误差的原因，有针对性地提高操作人员的责任心及专业技能；如果是专业技能不过关，就要加强学习，在生产中严格按照技术标准操作，彻底减少因人为原因产生的加工误差。总之，在机械加工工艺过程中，要尽量减少非必要因素产生的误差，以达到提高零件精确度，满足产品质量要求的目的。3.3误差分组法。机械产品生产及加工过程中的每一个工序环节的工艺要求以及标准都是专业的，相应的加工精度也有具体要求。如果是加工半成品的话，就需要参考前一道加工工艺的毛坯精度及加工精度，这是因为半成品加工精度没有一个衡量标准，导致半成品的精度很难维持在一个较高水准。而误差分组法可以减少此类误差。误差分组法是指在加工过程中，相关人员把毛坯或者半成品按照误差大小分成不同的小组，操作人员按照每个小组毛坯或者半成品的尺寸控制零件可以缩小的具体尺寸范围，这样可以在很大程度上降低毛坯或者半成品的误差，从而提高之后加工程序的精度。3.4减少受热变形。在生产及加工过程中，还有一个产生误差的重要原因是受热变形。在加工零件时会产生大量的热量，使零件温度升高，高温会在某一瞬间使零件发生变形弯曲，导致误差产生。机床因为受热而变形也是机械加工产生误差的主要因素。从散热角度考虑，目前冷却液是减少受热变形所采用的主要方式。冷却液可以降低加工工件局部温度，减少工件变形，从而减少因为温度变形所带来的误差[3]。从热量角度考虑，一种方式是通过减少机床和热源之间的联系而阻断受热变形；另一种是采用润滑剂减少摩擦，从而减少热量的产生。3.5合理的工序安排及工艺制定。合理的工序安排及工艺制定可以提高生产效率，减小误差产生的几率，如在加工过程中严格遵循基准先行原则等。对于精度要求高的产品，可以将加工过程分为多个不同的阶段，一般分为粗加工、半精加工和精加工3个阶段，并结合各阶段不同的加工要求，选择不同的设备和操作人员。加工箱体、连杆和支架等部件时更要遵循这一原则，以更好地确定孔和平面的位置精度。此外，对于部分精度要求较高的加工零件，在完成粗加工后还需要进行失效处理以降低内应力的影响。

4结束语

在机械加工过程中出现误差是不可避免的，而且误差的类型也是多种多样的，这些误差在一定程度上会影响产品的精度，所以在加工过程中找出误差产生的原因，并采取一定的措施控制误差产生是非常重要的。这就要求生产企业要注重机械加工技术的革新，提高企业人员的知识水平，制定合理优化的工艺规程指导生产，最终达到提高产品质量和使用寿命的目标。

作者:施晓东 施晓东 单位:太重（天津）滨海重型机械有限公司

参考文献：

[1]李鹤.机械加工工艺技术与误差探析[J].科技展望,2016,26(4):62.

[2]王秀丽,魏永辉,蒋志强,等.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J].河南科技,2015(24):52-54.

[3]赵强.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].轻工科技,2016,32(2):61-62.