机械加工工艺技术的误差分析及策略分析

王秀丽 魏永辉 蒋志强 魏永强

（郑州航空工业管理学院河南省协同创新中心，河南 郑州 450000）

机械加工工艺技术的误差分析及策略分析

王秀丽 魏永辉 蒋志强 魏永强

（郑州航空工业管理学院河南省协同创新中心，河南 郑州 450000）

当前，随着改革开放的进一步推行，社会科学技术得到飞速发展，我国工业的机械化成产也在不断的加快进程。但是，机械加工工艺技术所存在的误差严重阻碍了我国机械工业的发展，因而对此相关问题的探讨和解决就显得尤为迫切。文章通过阐述机械加工工艺的概念来对具体分析机械加工中产生误差，从而提出了减少误差的措施和控制机械设备性能的几点建议，以期能够促进机械加工业的长远发展。

机械；加工工艺技术；误差

近年来，随着我国经济和科学技术的日益发展，机械加工技术有了很大的提高，同时，社会生活对于由机械加工而生产出来的产品的具体要求有了更高的标准。因为，在机械加工中，工艺技术水平对于加工产品的质量和性能起着重要的决定性作用，并且在机械加工技术上出现的误差对机械加工有非常重要的影响，所以，为了提高机械产品的生产效率和质量，必须打破机械加工工艺技术的瓶颈，降低并控制机械加工中存在的误差。但是，就目前，我国的工艺技术水平还有待提高，机械加工中产生的误差问题仍然是制约机械加工工艺技术发展的关键因素。对于现在流水式的机械加工来讲，一个零件的制作需要运用多种工艺技术、经过多个环节才能完成，并且只有选择合适的加工工艺和机床，才能使零件符合生产指标和规格。因此，只有全面了解并掌握机械加工工艺技术，才能够有效的减少机械加工中的误差，生产出更高质量的机械产品。

1　机械加工工艺的基本内涵

从大体上讲，机械加工工艺不是一种简单的程序，而是一个非常繁琐的过程，需要由多个加工工艺根据具体的要求参与加工流转才能完成。正是由于其工程具有复杂性，才需要有工艺规程来对机械生产过程进行约束。通常情况下，机械加工技术水平决定了机械加工工艺水平，工艺规程的制定，不仅要参考产品的数量和规格，还要立足于现有的生产设备和人员的实际。将工艺规程制作成的工艺流程文件，指导着机械加工的生产过程，是机械加工车间的主要技术性文件［1］。但是，由于工厂对零件的具体规格要求不同，机械加工的实际配备流程也就不尽相同。因此，在具体的机械加工工艺流程中，要采用合适的加工办法，使毛坯的形状和质量规格符合具体要求，从而满足工厂的质量要求。所以，作为机械加工的起点，机械流程一般都要通过对原材料进行初加工，再进行细加工，最后装配完成这样的流程。

2　机械加工工艺技术的误差

2.1加工中产生的定位误差

在机械加工过程中，由于机械定位副加工不准确或基准定位不准确，造成了加工的定位误差。定位误差是最基本的误差，在机械加工中也极为常见。因此，在对原材料进行加工时，必须以正确的机械加工要素为基准，确保选择的基准和定位基准最大程度上的重合，减少不必要的定位误差。

在机械加工中，定位的精准度直接决定了机械加工的质量和精准水平［2］。因此，只有解决夹具定位原件和工件定位面的问题，才能精准定位，减少定位误差。但是，如果需要加工的原件存在测量上的数据误差或设备上的定位误差，那么必然会使机械加工产品直接出现质量上的误差。在机械加工中采取定位调整法就容易导致定位副问题的出现，进而出现基准定位问题。但如果采用试切法，就可以避免这种基准误差的出现。

2.2机床的制造误差

在机床的运转过程中，最常见的机械加工工艺误差就是制造误差，这种误差是由机械运行摩擦产生的。制造误差常见的有三种类型，即主轴运转误差、导轨误差和传动链误差［3］，这三种误差都会直接对机械加工产品造成影响。首先，主轴运转误差一般是主轴在运转时由于存在运转速度和运转量上的不稳定问题，导致了机械设备的磨损，使实际的运转数据与设计的运转数据不符，直接造成机械加工产品产生误差。其次，作为机床正常运转的基础，导轨是确定机床每个部件位置的标准。但是，由于在安装时不合格或在使用过程中出现了磨损，造成了导轨方面的误差。最后，在机械加工过程中，传动链是整个机床运转中的能量传递。如果传动链两端的传动机运转不一致，就会使其在机械运动过程中，出现链条和传动机上的磨损，进而使传动链两端产生一定的差距，导致机械加工产品的误差。

2.3用具产生的几何误差

用具的误差主要是指刀具和夹具使用的误差［4］。第一是刀具的误差。一方面，刀具在长期的使用过程中，必然会由于各种原因导致刀体上的磨损，进而造成机械加工产品的规格不同。另一方面，机械加工中刀具类型也是各式各样，由于使用的具体刀具不同，也必然会造成机械加工产品的不同。例如：规定尺寸的刀具在机械制造中产生的误差对机械加工零件的精确度影响巨大，而普通的刀具对于机械加工工艺造成的误差则可以忽略不计。第二是夹具使用的误差。在机械加工过程中，夹具的合理使用，可以准确定位加工零件的位置。但是，在操作过程中，由于没有准确掌握夹具的使用标准和规范，致使它控制刀具和机床间的位置产生空隙，造成了机械加工中的几何误差。

2.4变形误差

在机械产品生产过程中，与夹具和刀具相比，加工工艺系统中工件的强度是比较低的，系统误差的出现主要是由机械加工产品本身的性能引起的。因为加工产品本身的强度很低且容易变形，这样的性能对机械系统的加工产生很大的影响，最终出现系统误差问题。比如：在车削细长轴时，由于加工工件的强度比较低，在切削力的作用下，容易产生变形而出现如图1现象，加工后造成工件产生系统的变形误差。再如，在内圆磨床上，由于在切入磨床内孔时，采用的是横向切入法，致使内圆磨头的主轴由于外力的作用而变形，磨出的孔自然就会出现如图2形式的误差。

图1　

图2　

总之，在加工过程中，由于机械切削力变化不均和材质不同等问题，致使机械加工工件弯曲变形，并最终造成误差的出现。

3　减少误差的提议

在机械产品生产过程中，要减少机械加工误差，既要遵守机械加工规律，还要遵循先主后次、先粗后细、先面后孔等基本加工原则。例如，在基准问题上，为提高工件的精准度，就要尽可能选择多的表面，减少定位误差。根据上述对加工误差的具体分析，我认为，可以从以下几个方面来探讨降低加工误差的可能性。

3.1采用合理的加工处理来减少直接误差

一般来说，在加工工艺中，最容易控制的误差就是直接误差，因此，经常使用的降低机械误差的方法就是减少直接误差。所以，可从以下方面来减少直接误差。首先，在进行机械加工之前，要仔细分析机械加工中可能造成的误差，做好相应的预防措施，以此做到有备无患，减小或降低误差出现的可能性。其次，要对机械加工的流程密切查看，对机械加工过程中出现的直接误差进行及时修补。例如，在对相对较薄的零件进行磨削时，由于零件比较薄，容易因磨损造成一定程度的误差，这就可以用粘度较强的工具将原件粘合在一起，并将两者放在同一吸盘（必须带有磁性）上进行打磨即，直至零件的两个面的基准相符。用这样的方法磨削出来的薄片具有重要的优势，不仅刚度较强，而且在外力条件下也不容易发生变形。

3.2对误差进行及时补偿

在机械加工中，一些误差是避免不了的，需要技术人员针对出现的具体误差进行相关的补救。这样的方法同样可以降低机械误差，提高机械产品质量。与直接减少误差相比，对误差进行人为的补偿更具有合理性。在机械加工中，对不可避免的误差进行补救的分析首先是从原始的误差开始的，通过增加材料的方法来对误差进行填补，促使补偿误差能够和原来的误差相抵消，从而有效的减少工件和机械之间的缝隙，提高机械产品的精准度。虽然这种方法可以有效的对误差进行补偿，但是工业的加工成本也会相应增加。因此，从提高经济效益、节约生产成本来讲，有些补救措施还需要进行完善。

3.3使用科学的误差分组法

在实际的机械加工过程中，有时会出现这样的情况，在上一机械流程中，机械加工工艺技术比较完善，加工的精度也相对符合，但是，对当前流程来说，上一流程的机械产品精度不够，会产生定位误差过多等情况，从而影响整个机械加工的流程和机械产品的质量。在这种情况下，与采取直接减少误差和对误差进行补救的方法来讲，误差分组法更具有操作性，使用科学的误差分组法也显得尤为重要。具体来讲，就是将原材料或半成品按照相近误差进行分组，以利于尽可能的缩小每组毛坯的误差，使加工工艺更具有针对性。在现实的机械加工中，这种方法相对简单，并且减少了误差成本，有利于提高机械工业的经济效益。

4　结语

总之，随着我国经济的不断发展，机械工业的机械化程度也有了很大的提高，社会对机械加工工艺技术的要求也越来越高，这就要求我们要掌握机械加工工艺技术的理论知识，并且将这些科学的理论应用于实践当中，提高机械产品的质量，控制或减少机械误差。另外，社会是不断向前发展的，对加工工艺技术的研究也要与时俱进，满足时代要求。同时，若要提高机械加工的生产效率，必须对机械加工工艺技术加紧研究，如不注意机械加工中的误差，就很有可能给机械生产工业带来巨大的经济损失。因此，为提高我国机械加工工业的长久发展，在机械加工过程中，机械技术人员要注重机械加工技术的革新，提高自我的技术素养，使用先进的科学技术来降低误差，提高机械加工工艺成品的质量。

［1］邱卉颖.机械加工工艺技术的误差与原因探究［J］.硅谷，2014（21）：235-236.

［2］曹津炼.机械加工工艺技术的误差与原因探究［J］.科技与创新，2015（3）：142-146.

［3］于磊.机械加工工艺技术的误差与原因分析［J］.科技视界，2015（9）：68.

［4］李建.机械加工工艺技术的误差原因与策略探讨［J］.中国科技信息，2014（17）：134-135.

Error Analysisand Strategy Analysisof Machanical Processing Technology

Wang Xiuli Wei Yonghui Jiang Zhiqiang Wei Yongqiang
（Collaborative Innovation Center of Henan Province，Zhengzhou Institute of Aeronautics Industry Management，Zhengzhou Henan 450000）

At present，with the further implementation of the reform and opening up，social science and technology have received rapid development，China's industrial machinery production is also accelerating the process.However，the error of mechanical processing technology has seriously hindered the development of China's machinery industry，and thus exploration and solving of the relevant issues become particularly urgent.Through describing the concept of machining process，this paper concretely analyzed the errors appeared in machining processing，thus proposing the measures to reduce the errors and some suggestions of controlling the performance of machinery equipment，hoping to promote the long-term development of the mechanical processing industry.

machinery；processing technology；error

TH16

A

1003-5168（2015）12-0052-3

2015-11-25

航空科学基金项目（2014ZC55003）；河南省科技攻关项目（162102210086，162102210243，1421002210630）；国家自然科学基金项目（51401182，51275485）；河南省教育厅项目（2014GGJS-175，15A460011）；郑州市科技攻关项目（20140740）。

王秀丽（1983.8-），女，硕士，助教/技师，研究方向：材料加工、材料摩擦学。