机械加工工艺技术误差分析与控制

    张林 张昕悦

    摘 要：随着改革开放以来科学技术的快速发展，我国工业机械化生产也在跟着进步。不过机械加工工艺中存在的问题已经限制了我国机械行业的发展速度，因而对很多工艺中存在问题进行研究和解决已经成为重中之重。

    关键词：机械；加工工艺；技术误差

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.058

    机械加工工艺中，技术水平对于产品质量和性能有着重要的作用，机械加工工艺中出现的误差对于机械加工来说，影响是很大。想要提高产品质量和性能，必須打破传统机械加工工艺技术，用来降低加工中的误差。不过就目前我国的技术来说，加工工艺技术还有很大的提升空间，但是机械生产中的误差问题仍然是制约机械加工发展的关键，就现在流水式的机械加工来看，想要完成一个零件制作，需要很多工艺环节才能完成，并且是在合适的加工（机床）中，才能生产出符合设计图纸和质量要求的产品。因此要求完全掌握机械加工工艺，才能减少生产中的误差，提升产品质量。

    1 机械加工工艺的基本含义

    从整体上说，机械加工并不是一个简单的工艺就能够完成，而是需要在一个比较复杂的程序中结合很多加工工艺，按照零件设计图纸和生产技术要求才能完成。所以加工工艺中每一个工艺都需要进行严格的管理和约束起来[1]。机械加工工艺水平是加工技术水平决定的。对具体工艺流程的制定，不仅要参考产品的图纸和规格及质量，更要根据现代机械加工的生产设备和技术人员知识结构和实际工作经验来决定。机械加工车间的主要技术性文件在机械加工生产过程中对工艺技术的要求。在实际的生产中，由于每个加工零件对产品的具体规格要求的不同，机械加工的实际工艺安排也就不同。因此要按照实际的加工工艺，采用合适的工艺技术，使产品的尺寸和质量符合图纸和公差的要求。机械加工流程一般都是先通过对原材料的粗加工、半精加工、到精加工，最后完成产品的装配，这样的生产流程。

    2 机械加工工艺技术误差

    2.1 加工过程定位产生误差

    使用机床进行加工时，需要根据每个产品的某种几何要素为定位基准。不过由于在生产中，人为操作和加工零件自身的原因，很容易产生基准定位的偏差，对零件进行加工中的定位偏差，为后期产品进行机械加工造成不良的影响。一般情况下，机械加工中产生定位误差的原因有：（1）定位精度误差。在机械加工中，如果使用数控机床进行生产，那么产品的精度是按照数控机床的相对零点或绝对零点为基准，通过控制程序指令进行复制生产。如果使用的数字模型和生产加工零件之间存在明显的精度误差，那在后期就会出现设备配套误差，加工出来的零件和图纸要求之间存在偏差，这样在实际使用中就很难满足加工零件精度的要求，这样就造成材料浪费和生产进度的延迟。（2）基准定位精度的误差。除了使用数控机床进行生产和加工零件外，还可以使用现有的程序对零件进行复制生产，在进行复制生产过程中，需要将加工零件图纸的定位基准与装夹在数控机床上的定位基准一致，以保证两者之间的基准重合。但是由于在加工过程中，数控机床易出现振动，零件存在毛刺和加工尺寸存在公差等问题，这样就很容易导致两者之间的基准产生偏差，如果不能及时发现并进行调整，后期加工出来的产品零件就很容易出现变形和尺寸偏差等，这样也造成严重的材料浪费。

    2.2 机床制造误差

    一般机床在生产过程中都会存在制造误差，这种误差产生的原因是机械运行中会产生摩擦，由主轴、导轨以及其他部件产生磨损产生误差。制造误差一般有三种类型：（1）主轴运转误差。这个问题产生的原因是由于主轴在运转过程中，运转速度以及运转量存在不稳定因素，直接造成机械设备严重磨损，这样就会导致实际的运转数据和设计运转数据之间产生误差，这样就会使生产的产品也存在误差。（2）传动链误差。机床在使用中运动传递是通过传动链完成。在运动传递过程中，如果两边传动链的传动出现误差，那么机床在运转过程中，很容易出现传动部件的磨损，从而使传动链两端产生不一致，这样也会导致机械加工零件表面粗糙度不能满足零件图纸的要求，并产生零件的尺寸误差，从而造成产品也存在误差。

    2.3 变形误差

    机械产品生产中，还会产生变形误差问题，其原因是由于机械加工产品的材料自身性能文题，在对一些产品的在生产中，在强度低，易变性，这样的材料性能在机械加工中，是发生系统误差的一个很重要问题。

    3 对机械加工工艺技术误差的控制

    3.1 对误差进行补偿

    误差补偿法是通过人为修改参数的方式来实现。他可以解决机械加工中一些可见性误差。用机床的传动误差补偿为例，调整机床丝杆与丝母之间的反向间隙，在装配过程中可以对丝杠传动副预加拉伸力来调整丝杠与丝母的反向间隙进行补偿，这样就可以通过正应力作用，来进行误差补偿。有些是利用一些设备，对机械工件中的受热情况进行补偿，也可以保障丝杆螺传动稳定性，对误差问题进行处理。这一系列的措施中，相关操作人员也要对这些措施中的误差进行处理。

    3.2 对机械加工原则进行落实

    机械加工工艺过程中，一定要落实加工中制定的原则，这样可以从源头就对误差问题进行处理。在机械加工过程中，为了提升加工零件的精度，企业应该明确分离精加工和粗加工，对于一些精加工零件，应该先对零件进行粗加工，还要对失效处理机制进行应用，降低内应力带来的影响。在进行粗加工中，企业可以使用一些功率比较大，进度比较慢的机床。在精加工中，企业必须使用高精度机床，而且在生产中，还要使用一些热处理技术，防止零件在生产中变形，如果出现变形情况，工作人员必须在第一时间进行精磨处理。

    4 结束语

    机械加工工艺中，误差产生是由很多种。因为误差这一问题的存在，会在机械加工中，对产品的加工精度造很严重的影响。加强机械加工中产品精确性和可靠性，这是机械加工行业未来发展方向和目标，对产品质量误差的控制，可以让机械产品的质量和使用寿命得到很好的提升，也可以为我国机械加工业的可持续发展起到一定的推动作用。

    参考文献：

    [1]戴爱丽，陈霄霄.机械加工工艺技术与误差分析[J].军民两用技术与产品，2016（22）：47-48.