机械加工误差因素分析

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摘要：机械加工误差是指零件加工后实际参数与设计参数存在的偏差，参数差距越小，加工误差越小，加工精度越高。在实际机械加工中，产生加工误差的因素有很多，如工艺流程、定位、工具使用、内应力等，因此，对机械加工工艺技术基本情况进行概述，重点分析导致机械加工误差的影响因素，并提出具体机械加工误差的误差控制措施，以期为相关从业者提供一定参考。

关键词：机械加工；误差；工艺流程；误差分析

机械加工工业中，造成加工误差的因素十分复杂，由于机械加工工艺技术、使用设备不同，生产出的产品规格和质量也存在很大差别，基本上可分为原始误差和工艺误差两种，原始误差多为机械设备因素，工艺误差多为人工操作因素，存在较大不确定性，贯穿加工全过程，若想有效提高机械加工精度，降低机械加工误差，就需要从多个角度进行分析，寻找和归纳误差产生原因、误差性质，制定针对性措施，以解决机械加工误差问题。

1机械加工工艺基本情况

机械加工工艺流程，是零件或工件加工制造的步骤，主要依据设计图纸尺寸、样式和要求，通过机械加工方式，对普通原材料几何形状、尺寸、表面质量等进行加工，使其成为工业成品或半成品的流程，机械加工工艺水平高低直接影响产品质量[1]。因此，需要严格控制机械加工工艺流程，在实际操作时，技术人员需要明确产品加工方式、加工工艺流程、需要参与的技术人员等，结合工厂实际情况，制定科学合理的施工方案，最大限度减小机械加工过程中人员失误，提高机械加工精度。此外，机械加工工艺技术具有较强针对性和适用性，不同类型的工业产品认证都有其对应机械加工工艺，机械制造企业应当重视这一特点，加大机械加工工艺技术改革创新力度，制定更为科学合理的工艺流程和加工方案，提高整体技术人才业务水平，不断提高机械加工产品质量，提高企业市场竞争力。

2机械加工误差产生因素

2.1机床制造误差

机床是目前机械加工主要应用设备，在长期应用过程中，其部分配件会产生一定磨损，导致主轴回转误差、传动链误差及导轨误差等问题，对机械加工精度产生影响。其中，主轴回转误差，指主轴各瞬间实际回转轴线与平均回转轴线的变动量，简单来说就是作为零配件基准的主轴，一旦发生磨损，就会产生基准误差，继而影响机械加工精度，产生主轴回转误差的因素有轴承本身误差、主轴绕度、轴承间的同轴度误差等[2]；传动链误差，是传动链使用过程中磨损、各组成环节的制造和装配误差等导致的，传动链始末两端传动元件相对运动导致的误差，最终对机械加工产品质量造成影响；导轨误差，导轨具有控制各零部件位置变化、确定机床各部件相对位置的作用，是机床运动的基准，在机床实际使用中，导轨自身制造与安装质量不佳、不均匀磨损等都会导致导轨误差。

2.2定位误差

机械加工中定位误差主要有定位副制造不准确误差和基准不重合误差，在进行具体定位操作时，定位副制造一般由工件定位面和夹具定位元件构成，倘若定位副制造出现误差，就会出现机械零部件变形或松动，使得机械加工各部件无法紧密合作，引发工件最大位置变动量，导致定位副制造不准确误差；基准不重合误差，指在机床上加工工件时，需要确定工件上某些几何参数为加工时定位基准，倘若与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。

2.3工具使用误差

机械加工过程中，工具使用是必不可少的重要内容，而且随着机械加工工艺技术的发展，可使用的工具也愈加复杂多样，合理使用机械加工工具，与提升产品加工效率和质量有着十分紧密的联系[3]。以刀具为例，在机械加工过程中，使用任何刀具都会造成磨损，导致工件形状和尺寸的变化，不同种类刀具其几何误差对机械加工误差的影响各不相同，如一般刀具制造误差不会对机械加工误差造成影响；定制刀具误差将直接影响工件加工精度。因此，为避免工具使用误差，技术人员不仅要根据加工产品选择对应工具，还要随时注意加工工具磨损程度，及时更换，以保障加工效率和质量。

2.4内应力误差

内应力指没有外力作用而存在于零件内部的应力，工件一旦产生内应力，就会处于一种极不稳定的状态，不但会自动向低能位稳定状态转变，而且极易引发形变，继而使得加工精度难以满足设计要求[4]。在对这类材料进行加工时，内应力的产生主要是由于原材料自身厚度、大小等不同，在加热环节会出现受热不均匀情况，继而使得材料内部产生不同形变量，如，一些细长型原材料在冷校直工序中，其内部会产生内应力，导致材料出现形变弯曲，对加工精度造成影响。

3机械加工中误差控制有效措施

3.1严格遵守机械加工原则

为有效控制机械加工误差，技术人员应当严格遵守机械加工工艺原则，即先主后次、先粗后精，有序开展机械加工活动。一方面，要加强机械加工管控机械加工定位基准，减少基准不重合数量和频次，严格按照施工工艺流程进行施工，注重机械设备、机床、使用工具等磨损情况检查，减少技术误差；另一方面，重视多表面加工工艺，严格按照设计标准和要求控制定位误差，深入分析定位误差产生因素并及时规避，以保障加工工艺技术的可靠性。

3.2合理应用误差分组法

误差统计分析法，指在加工零件中抽取一定数量的零件，利用数理统计法对检测结果进行检查，对相关数据进行处理和分析，从中寻找规律性和加工误差产生原因，以制定针对性解决措施。误差分组法是基于误差统计分析制定的一种解决措施，在实际机械加工过程中，为有效控制生产过程中误差产生，可以采用误差分组法，将加工原材料或半成品按照误差进行分组，分别对每个小组进行施工，从而减少误差产生，也能避免对其他加工环节造成影响，具有及时发现、分解和处理加工过程中差错的优势，对提升机械加工精度，保障企业可持续发展具有十分积极的现实意义。

3.3采用适宜误差补偿处理

在现阶段机械加工工艺中，虽然有些误差很难避免，但可以通过一些补偿措施降低误差影响，提升机械加工质量。误差补偿法就是通过人为制造一些新的原始误差，以抵消原有工艺系统中的误差，使两者大小相等、方向相反，从而达到抵消误差的效果。例如，补偿式机械加工方式，对机械设备进行全面精准测量，获取详实详细的参数信息，结合前期加工数据进行综合分析，再利用数据信息比对方式精确计算出机械加工过程中产生的实际误差值，将其传输至数控机床系统中，从而对机械加工误差进行补偿，具有操作便捷、效果明显的优势。

4结语

在机械加工工艺中产生误差是不可避免的，在机床制造、定位、工具使用、内应力等方面均有体现，严重影响机械加工精度和质量。因此，相关企业和技术人员应当重视机械加工误差，深入分析误差产生原因，并以此制定科学可行的控制措施，通过严格遵守机械加工原则、合理应用误差分组法、并采用适宜误差补偿处理等措施，降低机械加工中误差及影响，避免对企业造成严重损失，继而加快推进我国机械制造工业发展。

参考文献

[1]杨思晋，昝竹青，刘向海.机械加工中加工误差产生原因及解决措施[J].建筑工程技术与设计，2018（29）：780.

[2]仄士春.机床机械加工误差产生的原因剖析[J].山东工业技术，2019（10）：46.

[3]张淑坤.关于机械加工误差产生原因分析及精度提高方法探讨[J].时代农机，2019（1）：34-35.

[4]刘秀梅.关于机械加工误差产生原因分析及精度控制探讨[J].南方农机，2019（1）：208.

作者：唐永忠 单位：桂林电子科技大学