关于机械加工误差的分析

2017-04-06原文涛

福建质量管理 2017年23期

关键词：系统误差滨州机械加工

原文涛

(滨州渤海活塞有限公司山东滨州 256602)

关于机械加工误差的分析

原文涛

(滨州渤海活塞有限公司山东滨州 256602)

在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的加工质量，如何使工件的加工质量达到要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。其中误差是影响机械加工精度的一个重要因素。

机械加工;加工精度;误差

一、误差的分类

1.随机误差:其误差的大小和符号以不可预见的方式变化，具有偶然性也称为偶然误差。有很多复杂因素的微小变化的综合引起。

2.系统误差:在一定条件下，其数值服从某一确切函数规律，故其处理方法原则上可结合专业知识，通过理论分析或实验方法加以掌握。由于系统误差常涉及到对具体测量对象、测量原理及测量方法的具体分析，因此，系统误差的发现与处理往往比随机误差困难得多，而系统误差的存在对测量结果的影响也比随机误差严重，所以，必须消除系统误差的影响，以将其降低到允许限度之内。

3.粗大误差:明显歪曲测量结果的误差称作粗大误差，又称过失误差。

二、误差的削弱和消除

(一)系统误差的消弱和消除

1.从产生误差根源上消除:在测量前，通过分析比较尽量发现并消除 (或减小)产生系统误差的来源。例如按测量规程调整仪器，测量前后都必须检查仪器零位是否变化，选择合理的支撑与定位面，进行周期的检定和维护仪器设备等等。

2.用修正方法消除恒值系差:引用修正值对测量结果进行修正，即对仪器不仅要正确选择和使用，且要定期检定和校准。例如，将测量出的系统误差数值做成误差表或误差曲线，或作为修正值，将与其大小相等、符号相反的数值加入到测量结果中，即可基本消除测量结果中系统误差的影响。

3.零位式测量法:将标准量与被测量相比较。优点是测量误差主要取决于参加比较的标准器具的误差，而标准器具的误差可以做的很小。

4.补偿法:在测量过程中，由于某个条件的变化或仪器某个环节的非线性特性都可能引入变值系统误差。此时，可在测量系统中采取补偿措施，自动消除系统误差。

5.对照法:在检测系统中，改变一下测量安排，测出两个结果，将这两个结果相互对照，并通过适当的数据处理，对测量结果进行改正，这种方法称为对照法或交换法。

(二)粗大误差的消弱和消除

在无系统误差的条件下进行等精度测量时，对残差绝对值较大的测量数据，可列为可疑数据，它对平均值，特别是对标准误差的估计将会产生较大的影响。如果可疑数据确实是由粗大误差所引起，则称其为坏值。坏值必须剔除，否则会造成测量结果错误。但并不是所有可疑值均为坏值，它可能预示着测量仪器、测量方法、测量条件的不正常、不稳定，甚至于预示着一种新的物理现象被发现。故发现可疑数据时，要仔细分析或增加观测次数，进行重复测量，尽可能正确判断所产生的原因，决不能轻易将其示为坏值的数据，应根据误差理论来决定取舍。

三、提高机械加工精度的措施

提高机械加工精度，对提高机械生产企业的市场竞争力具有重要作用。针对机械加工精度误差产生的原因，从以下几个方面来提高机械加工精度。

1.有效的减少误差，机械加工误差产生的部分原因就在于被加工对象及其加工工具本身就存在着一定的误差。因此，采用有效措施，减少误差，是提高机械精度的重要方法。加强对加工误差中的机误差进行分析，发现误差产生的类型及其原因，并根据不同的原因采取不同的措施。

2.补偿误差，有些加工误差是在加工工艺系统中产生的，因此，我们就要采取一些措施，有效的减少加工工艺系统的误差。所谓补偿误差就是指以人工的方式，再创造一些新型的误差，来抵消或者均衡加工工艺系统中的误差，从而提高加工精度。

3.分化误差，在降低加工误差的方法中，除了补偿误差，还可以采用分化误差的方法。通过不断的误差研究，发现加工误差产生的规律，并对产生误差的范围做一个整体上的分类和定位，从而使加工零件的误差范围在宏观上得到大大改善。还可以通过对零件的再次加工，是零件首次被加工所遗留下来的误差再次得到完善，从而使工件表面上的误差得到不断的均衡。

4.采用现代化的机械加工技术，实现实时对加工误差控制。随着机械加工技术的不断提高，现代化的数控机床已经得到了普及，通过计算机技术和软件操作，我们能够实时监测到工件在加工工艺系统中的每一个过程的几何参数，从而实现了实时的误差控制和误差补偿。