机械加工工艺技术与误差分析

张娟

摘 要：随着我国机械加工水平不断提升，机械加工工艺及相关技术的研究如雨后春笋般陆续出现，为总结机械加工经验，规避机械生产问题，提高机械加工产值，推动我国机械加工产业良性发展助力。本文通过对机械加工工艺技术的误差与原因进行探究，以期为提升机械加工工艺应用成效提供有效依据。

关键词：机械加工；工艺技术；误差

引言

机械加工误差不仅会对加工产品的质量产生影响，同时也会导致安全事故的发生，给加工企业带来巨大的经济损失，导致企业信誉受到影响。合理科学的加工工艺技术会减少误差的产生，从而使其企业减少损失。

一、机械加工工艺的内涵

机械加工人员根据机械加工的要求和产品数量的要求，利用相关加工设备，按照机械加工流程加工，并将相关的机械加工过程用文件的形式表现出来，这些工艺文件也称为“工艺过程”，它是组织机械生产的重要依据，也是做好机械生产前的准备工作的必要条件。机械加工工艺技术会随着产品生产要求的不同而变化，机械加工工艺流程也随之变化。因此，机械加工工艺具有针对性的特点。机械加工工艺不仅涉及到机械设备和工具，还涉及到加工步骤和相关数据。机械加工工艺的主要目的是改变毛坯的质量和形状，最终使毛坯被加工成为完整的零件。机械加工工艺流程不仅包括不完整零件的加工，还包括不完整零件的安装、配置和检验。总而言之，机械加工工艺是一种参数，机械加工工艺流程是加工纲领。

二、机械加工工艺技术的误差的原因

2.1机床生产的制造误差

机床生产造成的三种误差主要有传动链误差，导轨误差和主轴回转误差三种。传动链误差指的就是在生产制造中的磨损，传动链两端的运转所产生的差距以及在生产制造的过程中所造成损害都是传动链的误差，而导轨误差指的是在导轨的安装质量上，导轨的制造以及在使用过程中的不均匀而造成的磨损。导轨起到最重要的作用则是使机床各个部位的零件位置相对准确一些。所以导轨在机床的生产制造中起着至关重要的作用。主轴回转误差指的是主轴的平均回转线和实际回转线会有一定的误差，这就要求加工零件的工人对于零件加工的精细程度要重视，轴承运转的误差和同轴度的误差都会导致主轴回转的误差，所以主轴回转的误差会造成机床生产大的误差，所以要从根本去解决机床生产的误差。

2.2加工器具的误差

对于器具的误差指的是刀具和夹具两种，刀具作为加工生产中最大的消耗品，在加工的时候刀具最容易被磨损，若机械工艺工作人员不重视刀具的磨损程度，而是一味的进行加工，那么很容易造成加工零件的形状和尺寸的不准确，不同的刀具类型和不同的刀具种类对于零件加工的准确度都有着一定程度上的影响，而家具的使用对于正确加工的位置有着重要的影响意义，在夹具的使用过程中，应尽量避免出现几何误差，一旦出现可能会造成很严重的后果。所以想要让机械工艺制作的精美，在器具的选择上也应该注意。

2.3加工中的定位误差

夹具的定位原件和定位面一起构成定位副，定位副的加工出现的误差一般出现在调整法加工工件的过程中，而采用试切法加工工件时一般不会出现这样的状况。在加工的过程中，定位误差除了定位副加工不准确的误差外，还有基准不重合的误差状况，在加工零件的过程中必须要选择正确的几何要素作为基准的定位，当设计的基准与所定位的基准不吻合的时候，则容易形成基准不吻合的误差。

2.4变形后的工艺系统的误差

在机械加工工艺中，如果要加工的机械零件的强度相比于机床、刀具和夹具较低的话，容易产生一定的形变从而产生误差。这种因为变形导致的误差是机械加工技术误差的重要组成。对于镗直径较小的内孔，如果刀杆硬度相对较小，导致加工中更易变形，因此对机械加工的精度影响也就更大。由于外圆车刀在法线和加工面上的硬度相对较高，所以其导致的变形产生的误差较小可忽略。另外材质不均匀、加工切削力改变均会增加变形后工艺系统误差的影响。

三、减少机械加工技术误差的基本方法

3.1 减少生产加工的直接误差

减少直接误差是降低机械加工技术误差的重要措施，部分直接误差是可以通过预防来降低的。例如在机械加工中，由于受到热度和相关力度的影响，轴车会产生一定的变形，为此可以进行轴车对切，并以走刀的反方向为对切方向，这样就能充分利用弹簧的性能来防止轴车变形。如果加工的零件比较薄，可选择在在工件处在自由状态时进行加固，使得平整板和环氧酯充分结合，将工件用吸盘磨平，不仅加强了工件刚度，同时降低了工件两端磨削作用，减少生产加工的直接误差。

3.2 填补和补偿误差

在机械加工中有些误差是不可避免的，但是能够通过适当的方法来降低这些误差，这个时候就可以用到误差填补法。具体来说就是充分地研究原始误差的发生原因，并通过增加材料的方法实现误差补偿和填补，最终实现降低零件加工误差的效果。例如为了填补机床误差，必须适当的降低机床丝杆之间的螺旋距离，适当低于标准值从而在装配时补偿了预加拉伸力的影响，产生正应力来补偿误差。另外还可以通过一定的设备来定期产生压力，从而减少机械工件受热，维持丝杆螺距的稳定，但应注意这种方式也会产生一定的原始误差。

3.3 灵活采用误差分组

在机械零件的加工中，有时部分工艺已经非常成熟，而且精度控制良好，但是在下一个工序加工半成品的过程中往往由于精度太差出现了严重的定位误差或者复映误差，从而降低了零件的精度。而单独提升这一工序的加工精度存在很大困难，常常需要较大的经济投入，这个时候就可以采用误差分组的方法，将毛坯或者半成品以误差为标准进行分组，然后分组分批次进行生产和加工，通过调整道具和工件位置等减少操作难度，减少整个批次零件的误差，有效地控制工件的尺寸分布。

3.4 减少温度变形

当前控制温度变形的主要方法为冷却液，以此来降低工件的局部温度，实现降低工件变形的目的。道具的温度变形控制可以采用冷却液的方法，从而使得道具快速散去热量，并减少切割导致的摩擦热。对机床热变形控制的方法有很多，从热源角度分析可以减少机床和热源联系，也能通過润滑剂来降低产热。从散热来说冷却液是最有效的措施，还能够在热量出现较大的部件安装散热装置，从而来减少温度形变造成的零件生产误差。

四、严格遵循机械加工的原则

机械加工工艺有一定的加工原则，严格遵守这些原则也能够减少生产中的误差，提高机械加工零件的精度和质量。

（1）将精加工和粗加工分开进行从而提升机械加工零件的精度。在粗加工中常需要大量的切削，毛坡往往会受到较大的切削力和夹紧力，从而导致表面加工中出现硬化状态，而且工件内部也有较大的内应力，加上粗加工和精加工同时进行会极大地降低精加工的精准度。对于部分精度要求较高的机械加工零件，在完成粗加工后还需要一定的失效处理来降低内应力的影响。

（2）选择合适的机械设备，粗加工的主要任务是减少加工余量为精加工准备，往往对精度要求较小，所以选择功率大、精度低的机床，而精加工则需要较高精度的机床作业。

（3）合理的安排热处理工序，在进行热处理的时候也要遵循一定的原则：为完善金属切削性能的热处理往往需要安排在加工前完成，例如正火、退火和调质等；消除内应力的热处理工序要在粗加工后精加工前；提高零件性能的热处理多在加工后来完成，常见的有淬火、回火等，如果在热处理后零件出现变形还需要进行精磨处理。

总而言之，在进行机械加工操作时，必须严格按照机械工艺流程合理调整机械零件，即大小，尺寸，形状，规格，等等，才能在有机结合相关生产环节的基础上，真正生产出客户所需的产品。这对全面提高机械加工产品的质量有重要的影响。

参考文献：

[1]赵强.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].轻工科技，2016，32（02）：61-62.

[2]李鹤.机械加工工艺技术与误差探析[J].科技展望，2016，26（04）：62.