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1機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差分析

機(jī)械加工工藝指通過機(jī)械加工改變毛坯的表面質(zhì)量、形狀、尺寸等，使之成為預(yù)計的零件的過程[1]，是一個需要經(jīng)過多個加工環(huán)節(jié)、運用多種工藝技術(shù)的繁瑣過程，每一個環(huán)節(jié)、每一種工藝出現(xiàn)問題，都可能對產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響，因此，必須結(jié)合加工廠現(xiàn)有的設(shè)備、待加工產(chǎn)品的數(shù)量和規(guī)格、現(xiàn)有人員技術(shù)等制定科學(xué)的工藝規(guī)程，以指導(dǎo)加工生產(chǎn)過程。實際加工生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)備、加工環(huán)境、人員操作等均可能導(dǎo)致加工成品與設(shè)計產(chǎn)品在尺寸上有所差異。下面分析機(jī)械加工過程中的誤差來源。1.1定位誤差。在實際的產(chǎn)品加工生產(chǎn)中，需要選擇產(chǎn)品上的某一點、線或者面作為定位基準(zhǔn)實施銑削切割等工藝。定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性易受到零件自身和人工操作的影響，其精準(zhǔn)度直接決定了機(jī)械加工的質(zhì)量[2]。1.1.1定位參照誤差。機(jī)械加工使用數(shù)控機(jī)床時，定位基準(zhǔn)通常為計算機(jī)中的數(shù)字模型，然后通過提前編制好的程序控制數(shù)控機(jī)床按照邏輯完成復(fù)制加工。在實際操作中，數(shù)字模型和待加工工件之間的定位參照若不能做到完全契合，在復(fù)制加工時就會有間隙形成，從而產(chǎn)生誤差。尤其對于一些高精尖的產(chǎn)品，對于緊密度的要求較高，產(chǎn)生的誤差不能滿足實際的使用需求。1.1.2基準(zhǔn)不重合誤差。實際加工工藝中，還有以實際工件為模板進(jìn)行加工復(fù)制的，這種加工方式在操作前需將標(biāo)準(zhǔn)件和模板件精準(zhǔn)對齊。除了人為操作失誤，沒有將兩者完全對齊外，加工過程中機(jī)床的振動也可能導(dǎo)致工件的移動，引起基準(zhǔn)的偏差，使得加工成品存在變形。對于這種誤差，在實際生產(chǎn)過程中要密切關(guān)注，發(fā)現(xiàn)工件偏離基準(zhǔn)時，及時調(diào)整使二者保持吻合。1.2機(jī)床制造誤差。機(jī)床運轉(zhuǎn)必然會產(chǎn)生摩擦，這是無法避免的問題，摩擦可能引起主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差[3]。1.2.1主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差的發(fā)生率較高，主軸運轉(zhuǎn)時不穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)速度和運轉(zhuǎn)量會加速軸承的磨損和老化，其次運轉(zhuǎn)時同軸轉(zhuǎn)速不一致、主軸繞速等均可能磨損機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致實際運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)不符合設(shè)計運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。機(jī)械加工工藝中主軸發(fā)揮主要作用，回轉(zhuǎn)誤差會降低零件的加工精度。1.2.2導(dǎo)軌誤差。機(jī)床的導(dǎo)軌主要作用是固定工件，除此之外，還能為確定加工工件基準(zhǔn)位置提供參考。但是一些加工廠的機(jī)床使用年限較長，導(dǎo)軌表面磨損嚴(yán)重，導(dǎo)軌表面有劃痕、裂紋、坑洼等，影響了表面的光滑度和均勻度，這種情況下，若借助導(dǎo)軌確定每個部件的定位，則誤差的發(fā)生率很高。1.2.3傳動鏈誤差。加工機(jī)械過程中，機(jī)床兩端的傳動滾筒引導(dǎo)傳動鏈完成能量的傳遞，通常兩段的滾筒并不位于相同的高度，而是存在一定的高度差，那么在運動時難以保持相同的轉(zhuǎn)速，引起鏈條和傳動機(jī)的磨損。此外，受到機(jī)床裝配和結(jié)構(gòu)特點的影響，傳動鏈的運動可引起其他機(jī)床構(gòu)件的運動，會影響機(jī)床加工工件的精度。1.3工具幾何誤差。機(jī)械加工除了機(jī)床等加工設(shè)備外，還需要夾具、刀具等輔助工具，輔助工具的質(zhì)量、選型同樣會影響加工件的精度[4]。例如加工時使用的夾具，其作用為固定加工模板，若選用了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的夾具，或者夾具型號與加工件不匹配，或者夾具的夾緊力隨著使用產(chǎn)生的磨損而減小，在加工時可能出現(xiàn)松動而使加工模板固定不穩(wěn)，甚至造成工件移動，降低加工工件的質(zhì)量。另外，人工操作失誤將夾具的位置擺放錯誤也可能出現(xiàn)誤差。1.4機(jī)械產(chǎn)品變形誤差。待加工工件原材料自身的機(jī)械性能也可能導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生[5]。假如待加工工件自身的強(qiáng)度較低，那么加工時在機(jī)械力的作用下容易發(fā)生彎曲等變形而造成產(chǎn)品誤差。

2機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差控制

受到現(xiàn)有機(jī)械加工工藝技術(shù)的限制，誤差是不可避免的，但通過人為的控制實現(xiàn)誤差減小是可以實現(xiàn)的，也是實際加工生產(chǎn)中最常采用的方式。2.1減小直接誤差法。減小直接誤差法是最經(jīng)濟(jì)、最便捷、最具針對性的誤差控制方式，維護(hù)了原有的機(jī)械加工工序。在加工前，根據(jù)加工工藝流程、技術(shù)特點等全面、仔細(xì)地分析加工過程中可能產(chǎn)生的誤差，找出其原因，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以此來降低誤差。在加工過程中，密切關(guān)注加工流程，發(fā)現(xiàn)誤差及時進(jìn)行調(diào)整和修補(bǔ)。例如加工時使用的刀具造成的誤差，刀具作為一種易耗品，加工過程中磨損嚴(yán)重，刀具損耗一定厚度后，加工進(jìn)度和加工效果均會受到影響。在制定誤差控制方案時，加工前要根據(jù)待加工工件的材料、尺寸等，合理選擇刀具的尺寸、種類和精度；在加工過程中，隨時關(guān)注刀具的磨損，達(dá)到損耗厚度后要及時更換新的刀具，保證加工進(jìn)度和效果。2.2誤差補(bǔ)償法。一些機(jī)械加工產(chǎn)生的誤差可通過技術(shù)人員的人為補(bǔ)救而減小，同樣可提高產(chǎn)品的質(zhì)量，主要針對的是某些可見性誤差，在分析原始誤差的基礎(chǔ)上，通過添加材料、加熱、拉伸等方式進(jìn)行修補(bǔ)調(diào)整，將補(bǔ)償無償和原始誤差抵消而提高精度。2.3誤差分組法。誤差分組法是一種針對整個系統(tǒng)或整個工序進(jìn)行誤差控制的方式。對于一個完整的加工工序來說，即使大部分環(huán)節(jié)的加工工藝完善、穩(wěn)定，加工得到的工件精度很高，但是在此工序中存在某一個環(huán)節(jié)加工技術(shù)不成熟，穩(wěn)定性差，這一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差仍會拉低成品的精度。利用逆向思維，可將系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行分組，能夠控制、容易降低的誤差為一組，在實際的誤差控制時將容易降低誤差的一組工藝作為重點，制定經(jīng)濟(jì)、有效的提升加工精度的措施；某些難以控制、難以減小的誤差為一組，采用高精度機(jī)床、精磨處理等措施。誤差分組法尤其適用于流水線零件加工。

3結(jié)束語

機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差若過大，超過可接受度，就會失去使用價值，不僅浪費原材料、人力、物力等成本，還影響企業(yè)的聲譽(yù)，不利于企業(yè)的生存和發(fā)展。高品質(zhì)的產(chǎn)品才有助于加工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，誤差目前雖無法避免，但在遵循機(jī)械加工規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)、合理的控制措施可以減小，切實提升機(jī)械加工工件的精確性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]田舒，魏悅，樊潔.機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差分析與控制方法的探討[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（16）：185.

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[3]毛海英.機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差問題及對策分析[J].城市建設(shè)理論研究:電子版，2016（9）：4.

[4]鄭俊峰.機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差問題及對策分析[J].商品與質(zhì)量，2016（50）：27-28.

[5]孟素娥，李付榮，王艷.機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差問題及對策分析[J].工程技術(shù)：文摘版，2017（21）：279.

作者:孔琳 吳思翰 劉濤 劉耀東 單位:濱州渤海活塞有限公司