機械加工工藝技術誤差問題及對策論文
【摘要】隨著技術的發展，機械加工工藝水平得到了很大提高，人們對機械加工產品的要求標準也越來越高。而機械加工工藝精度與產品的質量和使用性能有著直接關系，必須重視機械加工工藝中的誤差問題。為此本文對機械加工工藝中的技術誤差問題進行分析，并提出誤差控制以及工藝優化的措施。
【關鍵詞】機械加工工藝；誤差問題；解決對策
【中圖分類號】TH161【文獻識別碼】A【文章編號】2095-3518（2016）02-61-02
在機械產品的加工過程中，由于產品的機械加工技術和要求各有不同，所以在實際生產中就要結合產品的用途和規格嚴格地控制機械加工工藝從而提升產品的使用性能。機械加工的精度不僅會影響機械零件的外觀，更加會影響其使用壽命，且生產中任何一個工藝環節出現了問題，均可能會影響機械零件的精度。因此必須對機械加工工藝有足夠的認識，提高零件的穩定性和長久性。
1機械加工工藝的技術誤差原因分析
1.1定位誤差
在零件的加工環節的定位誤差主要表現在兩方面，其一是由于定位副加工不準出現誤差，其二是基準不重合導致誤差（見圖1所示）。所以在零部件的加工中就必須重視定位基準的參考，盡量選擇正確的幾何要素進行，當所定位的基準與設計基準不相符時，會出現基準不吻合的誤差。定位副由兩部分構成，分別是工件定位面和夾具定位原件，定位副間或者定位副制造的配合間隙出現的異常變化會引起零件的變動，其導致的零件最大變動量即為該定位副的加工不準確誤差大小。該誤差一般出現在采用調整法加工零件的過程中，而試切法則不會出現類似問題。
1.2機床制造誤差
常見的機床制造誤差有主軸回轉誤差、傳動鏈誤差、導軌誤差等。其中導軌誤差，是機床各主要部件相對位置和運動的基準，其精度直接影響機床成形運動之間的相互位置關系。機床導軌誤差在機械加工中影響的情況一般為：導軌在水平面內和垂直面內的直線度誤差和前后導軌在垂直面內的平行度（扭曲度）誤差。由于傳動鏈在運行中不斷的磨損，從而影響傳動鏈運轉中產生的差距進而影響制造和裝配過程。由于平均回轉軸線和主軸的實際回轉軸線存在一定的差距，從而產生主軸回轉誤差，會對零件制造產生直接影響，軸承運轉磨損和同軸度誤差均會增加主軸回轉誤差。
1.3加工器具誤差
加工器具的誤差主要指道具和夾具的使用過程中產生的誤差，夾具的施工會直接影響加工的位置，一旦夾具出現了較大的幾何誤差，會對零件加工造成極大的影響。刀具由于長時間的使用必然會出現一定的磨損問題，這種磨損會對加工零件的形狀、尺寸造成很大影響。
1.4變形后的工藝系統誤差
在機械加工工藝中，如果要加工的機械零件的強度相比于機床、刀具和夾具較低的話，容易產生一定的形變從而產生誤差（見圖2所示）。這種因為變形導致的誤差是機械加工技術誤差的重要組成。對于鏜直徑較小的內孔，如果刀桿硬度相對較小，導致加工中更易變形，因此對機械加工的精度影響也就更大。由于外圓車刀在法線和加工面上的硬度相對較高，所以其導致的變形產生的誤差較小可忽略。另外材質不均勻、加工切削力改變均會增加變形后工藝系統誤差的影響。
2減少機械加工技術誤差的基本方法
2.1減少生產加工的直接誤差
減少直接誤差是降低機械加工技術誤差的重要措施，部分直接誤差是可以通過預防來降低的。例如在機械加工中，由于受到熱度和相關力度的影響，軸車會產生一定的變形，為此可以進行軸車對切，并以走刀的反方向為對切方向，這樣就能充分利用彈簧的性能來防止軸車變形。如果加工的零件比較薄，可選擇在在工件處在自由狀態時進行加固，使得平整板和環氧酯充分結合，將工件用吸盤磨平，不僅加強了工件剛度，同時降低了工件兩端磨削作用，減少生產加工的直接誤差。
2.2填補和補償誤差
在機械加工中有些誤差是不可避免的，但是能夠通過適當的方法來降低這些誤差，這個時候就可以用到誤差填補法。具體來說就是充分地研究原始誤差的發生原因，并通過增加材料的方法實現誤差補償和填補，最終實現降低零件加工誤差的效果。例如為了填補機床誤差，必須適當的降低機床絲桿之間的螺旋距離，適當低于標準值從而在裝配時補償了預加拉伸力的影響，產生正應力來補償誤差。另外還可以通過一定的設備來定期產生壓力，從而減少機械工件受熱，維持絲桿螺距的穩定，但應注意這種方式也會產生一定的原始誤差。
2.3靈活采用誤差分組
在機械零件的加工中，有時部分工藝已經非常成熟，而且精度控制良好，但是在下一個工序加工半成品的過程中往往由于精度太差出現了嚴重的定位誤差或者復映誤差，從而降低了零件的精度。而單獨提升這一工序的加工精度存在很大困難，常常需要較大的經濟投入，這個時候就可以采用誤差分組的方法，將毛坯或者半成品以誤差為標準進行分組，然后分組分批次進行生產和加工，通過調整道具和工件位置等減少操作難度，減少整個批次零件的誤差，有效地控制工件的尺寸分布。
2.4減少溫度變形
當前控制溫度變形的主要方法為冷卻液，以此來降低工件的局部溫度，實現降低工件變形的目的。道具的溫度變形控制可以采用冷卻液的方法，從而使得道具快速散去熱量，并減少切割導致的摩擦熱。對機床熱變形控制的方法有很多，從熱源角度分析可以減少機床和熱源聯系，也能通過潤滑劑來降低產熱。從散熱來說冷卻液是最有效的措施，還能夠在熱量出現較大的部件安裝散熱裝置，從而來減少溫度形變造成的零件生產誤差。
3嚴格遵循機械加工的原則
機械加工工藝有一定的加工原則，嚴格遵守這些原則也能夠減少生產中的誤差，提高機械加工零件的精度和質量。
3.1一般原則
在機械加工技術生產中需要遵循以下幾點：（1）加工基準面，即在機械加工中首先加工其基準面，從而為后續工作提供基準數據上的參考，這種方式被叫做基準先行。（2）劃分階段，對于部分機械零件要求較高的，可以將機械加工工藝劃分為多個不同的階段，一般來說可以氛圍粗加工、半精加工和精加工三個階段，從而提升產品質量，并結合三個階段選擇不同的機械設備，方便查看毛坡問題。（3）先孔后面，對于箱體、連桿和支架等零件的加工要遵循這一原則，這樣就能夠更好的確定孔和平面的位置精度，便于操作。
3.2具體操作中的原則
�。�1）將精加工和粗加工分開進行從而提升機械加工零件的精度。在粗加工中常需要大量的切削，毛坡往往會受到較大的切削力和夾緊力，從而導致表面加工中出現硬化狀態，而且工件內部也有較大的內應力，加上粗加工和精加工同時進行會極大地降低精加工的精準度。對于部分精度要求較高的機械加工零件，在完成粗加工后還需要一定的失效處理來降低內應力的影響。（2）選擇合適的機械設備，粗加工的主要任務是減少加工余量為精加工準備，往往對精度要求較小，所以選擇功率大、精度低的機床，而精加工則需要較高精度的機床作業。（3）合理的安排熱處理工序，在進行熱處理的時候也要遵循一定的原則：為完善金屬切削性能的熱處理往往需要安排在加工前完成，例如正火、退火和調質等；消除內應力的熱處理工序要在粗加工后精加工前；提高零件性能的熱處理多在加工后來完成，常見的有淬火、回火等，如果在熱處理后零件出現變形還需要進行精磨處理。
4結語
總之，在機械加工工藝中誤差的出現是不可避免的，而且誤差類型也多種多樣，這些誤差會嚴重的影響機械加工工藝的精度。所以在機械加工工藝的控制中就必須加強對工藝技術誤差的重視，找出誤差原因，采取必要的誤差控制方法，從而不斷地完善機械加工工藝，提升機械產品的質量和使用壽命，確保機械加工工業的健康發展。
參考文獻
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