机械加工误差分析及应对策略

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1前言

所谓机械加工精度是指机械零件在生产和加工过程中，其实际的几何参数和理想中的几何参数之间相符合的程度。机械零件的几何参数一般包括了以下几个方面：位置、尺寸和形状。机械零件的加工精度就包括了以上三个方面的内容。首先是相互位置的精度，主要是用来判断机械零件对加工表面同基准间所产生的位置误差；其次是尺寸精度，尺寸精度则是用来判断对机械零件加工表面的同基准间所产生的尺寸误差；还有一个则是形状精度，形状精度主要用来判断对机械零件的整体几何形状所产生的误差。事实上，在现实的机械加工生产过程中，由于各种各样的原因，任何一种加工方法所得到的机械零件的实际几何参数都不是绝对准确的，机械零件在加工过程中都会产生一些误差。机械零件的加工误差就是指机械零件在加工过程中实施的几何参数与理想几何参数之间的差距和偏离的程度。机械产品是由各种不同零件加工组合而成的，加强对机械零件由设计到加工，再到成品产出过程中的误差分析，提高机械零件在生产过程中的精度，对于提高机械产品的质量，增强机械产品的性能，提高机械生产商的市场竞争力具有非常重要的作用和意义。

2机械加工精度误差分析

2．1加工原理误差加工原理误差是机械零件加工误差中最常见的误差类型之一。所谓加工原理误差，就是指在机械零件加工过程中，由于采用了一些相类似的加工方法、刀具轮廓以及传动比等，来替论上的加工方法和工具，从而使得机械零件在实际的加工过程中产生了偏离理想参数的状况。加工原理误差的出现主要有以下几个方面的原因。首先，在现实的机械零件加工中采用了近似的加工运动。通常我们在进行机床作业时，为了使工作表面符合我们加工的要求，我们就需要在加工工具和被加工对象上建立一定的关系，这种关系就被称之为运动关系。在理论加工原理中，如果要达到完全准确加工精度，在实际的加工过程中就会出现很多不切实际的问题，对我们的生产加工带来很多困难，因此，在实际的加工中，我们往往会采取近似运动的加工方法，这样就导致了加工原理误差的产生。其次，在现实的机械零件加工中采用了近似的刀具轮廓。刀具轮廓是机械零件加工的重要工具，理论上，对机械零件的加工要求具有非常准确的刀具曲面，要求刀具的刃口要和曲面的轮廓完全符合，但是在现实的生产加工中，要想达到这种完全的吻合，几乎是不可能的。介于此，通常会采用近似的曲面，如圆弧、直线等简单的线性来替论上的曲面，这样由于刀具轮廓的差异就导致了加工理论误差的产生。

2．2工艺系统误差机械零件的加工离不开加工工艺，加工工艺系统误差主要是由于零件在被切削、传动等的过程中，产生了一定程度的弹性变形，导致加工工具和零件之间的位置发生错位，从而产生了生产加工的误差。分析工艺系统误差产生的原因，大致可以从以下几个方面来看：首先，机械零件受力点位置变化引起误差。机械零件在被加工的过程中，工艺系统的切削着力点是伴随着被切削位置的变化而变化的，机械零件在被切削过程中，其被切削的位置在不断的发生变化，二者在位置的变化中由于摩擦的作用就可能会产生位置错位，从而引起加工工艺系统的误差。其次，机械零件受力程度的变化引起误差。机械零件在加工工艺中，不仅其受力点的位置在不断发生变化，其受力的程度也在不断的发生变化。通常，用来被加工的机械零件本身就存在着质地、形状以及尺寸方面的不均匀问题，这些机械零件在被加工过程中，再加上其受力程度的不均匀，必然导致了误差的存在，影响了加工精度。

3提高机械加工精度的措施

提高机械加工精度，对提高机械生产企业的市场竞争力具有重要作用。针对机械加工精度误差产生的原因，从以下几个方面来提高机械加工精度。

3．1有效的减少原始误差机械加工误差产生的部分原因就在于被加工对象及其加工工具本身就存在着一定的误差。因此，采用有效措施，减少原始误差，是提高机械精度的重要方法。首先，加强对加工误差中的原始误差进行分析，发现误差产生的类型及其原因，并根据不同的原因采取不同的措施。其次，严格控制零件加工所使用的机床和其他工具的刚度、几何精度以及加工受力和受热的变形程度等。同时，由于大部分加工误差都发生在表面，因此，对于加工表面误差，则要采取相应措施，例如提高机床安装技术，减少刀具在安装过程中的误差，重视对刀具成形形状的掌控，防止成形刀具产生形状误差等。

3．2补偿误差有些加工误差是在加工工艺系统中产生的，因此，我们就要采取一些措施，有效的减少加工工艺系统的误差。所谓补偿误差就是指以人工的方式，在原始误差的基础上再创造一些新型的误差，来抵消或者均衡加工工艺系统中的原始误差，从而提高加工精度。补偿误差是减少加工误差，提高加工精度的有效措施。

3．3分化误差在降低加工误差的方法中，除了补偿误差，还可以采用分化误差的方法。一方面，通过不断的误差研究，发现加工误差产生的规律，并对产生误差的范围做一个整体上的分类和定位，从而使加工零件的误差范围在宏观上得到大大改善。另一方面，通过对零件的再次加工，是零件首次被加工所遗留下来的误差再次得到完善，从而使工件表面上的误差得到不断的均衡。在分化误差的方法，要求对加工联系密切的工具和零件的表面进行细致的分析和对比，不断的进行比较，发现差异，然后再根据这些误差有针对性的进行均衡。

3．4采用现代化的机械加工技术，实现实时加工误差控制随着机械加工技术的不断提高，现代化的数控机床已经得到了普及，在数控机床中，通过计算机技术和软件操作，我们能够实时监测到工件在加工工艺系统中的每一个过程的几何参数，从而实现了实时的误差控制和误差补偿。实时误差控制是在高精度的测量装备中，对加工过程的没一个环节采集工件加工的误差数据，实时了解到工件在加工的当前状态下的实际几何参数，然后根据被监测到得工件误差的方向和程度，由补偿控制装置构建一个误差的微量位移，进行实时的误差补偿。在这种技术下，实时的误差补偿受补偿装置惯性的影响，导致补偿措施有些滞后，但这种减少误差，提供加工精度的效率高，而且其效果也好，值得被推广和应用。

4结语

采用现代化的机械加工工艺，提高机械产品的质量和性能，是当前机械生产企业提高市场竞争力的重要手段。目前，我国机械加工生产领域还存在着一些问题，尤其是加工工艺技术还有待提高。因此，我们必须通过不断的实践，发现机械加工工艺系统中存在的问题，加强技术创新，提高机械加工精度，提高市场竞争力。