机械加工工艺技术误差分析及对装配质量的影响

刘文斌

摘要：在用机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程当中。参照图纸的样式和尺寸大小。加工毛坯的形状。大小。元件位置的技术对加工出来的产品的使用寿命和机械稳定性起着决定性的作用。但现今的一些加工技术还不够完善。使得加工过程中的一些技术指标会出现一些浮动，这些技术的不稳定性会拖延机械加工的工程进度。而这种问题在整个机械加工行业屡见不鲜。技术的问题影响了机械加工行业的发展。这种技术问题需要得到重视。

关键词：机械加工 加工工艺 技术误差

目前机械加工生产的一些机械零件的加工大小，加工外形，加工技术都各有不同，但一般来说，一些常见的简单机械零件都不是一个机床能够完成加工的，需要多个机床共同工作才能完成生产，这使得其中的技术工艺十分复杂，需要各个技术配合衔接，对技术工艺的精度要求十分严格，技术指标的细节非常多，在加工之前，要结合各种技术参数以及技术工艺的要求制定加工方式，并将加工技术的工序分配好，在加工过程中严格按照计划进行加工。

一、加工工艺误差产生的原因

在实际加工过程中，一些被测的要素并不能准确地被放在理想的位置处，经常会在理想位置附近有或大或小的变动，导致加工出来的机械部件产生故障问题，这些变动量就是由于定位不准引起的定位误差。这种误差很难避免，因此是经常出现的一种误差，在进行原材料的加工过程中，原材料的加工精度不够或加工方式错误会使得原材料与图纸中的样式会有所不同，会影响机床对机械部件的定位，这是影响定位误差的因素之一，要想减小机械加工的定位误差，就要正确的执行加工步骤以及加工操作，增加工艺精度，由此可以看出，正确的加工工序和更高的加工水平对机械的加工过程的影响十分重大，是起着决定性作用的加工因素。

二、工具的物理误差

在加工过程中，用来加工机械元件的工具也会有误差，比如机械制造中用于切削加工的刀具，刀具虽然具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，但在生产的使用过程中，由于刀具的使用时间过久，无可避免的会出现磨损，这会使得刀具加工精度降低，产生尺寸误差、形状误差、位置误差和表面微观误差等，这些误差会使加工出来的机械零部件不够精确，同时，机械加工中需要各种不同工具，刀具的种类也不相同，这些用到的刀具形状尺寸各不相同，加工的结果也不相同，因此在加工过程中要注意使用的刀具形状以及尺寸，正确的选择加工刀具，增加元件精度。在机械制造过程中用来固定机械元件的卡具也会影响加工精度，卡具使用不正确会使元件偏移，元件的位置不正确会产生几何误差。

机床制造中加工机床也会产生误差，主要有主轴回转误差，传动链误差和导轨误差，虽然主轴在工作过程中会存在因零件老化和磨损而产生的误差，但其最大的误差是由于主轴回转产生的，主轴在转动过程中，主轴上线速度为零的点连成的线叫做回转中心线，主轴的回转中心线在转动过程中的相对位置应该是不变的，但实际上主轴的支撑在轴承上，安装在主轴箱内的轴承会存在形状不规范，轴颈中心线不垂直于支撑面，主轴与工具机共振等问题，使得主轴中心线的相对位置是变动的，这就产生了误差，这种误差会影响加工精度。

机床在装配过程中，如果传动链过长，传动链上的机械元件数目过多，就会增加误差的来源，同时传动原件制造精度不足就会增大误差范围，应采用较短的传动链进行加工，使用更加精确的机械元件，使得传动链之间的元件衔接更加紧密。

机床的导轨是用来承载和导向的，它是机床各个部件的基准线，但机床在使用过程中无可避免的会出现磨损状况，导轨的摩擦会严重的影响加工精度，会改变加工元件的尺寸精度，外形精度，同时也会使丝杠弯曲，丝杠螺母难以齿合，滑板运动迟钝，机床的各段导轨的磨损程度不同会影响加工的相对位置，引起加工误差。

机械加工过程中，工艺系统会受一些热源的影响而产生变形，影响刀具与加工元件的相对位置，使加工的准确性降低，这种加工在机械制造中是主要的误差源，对加工效率的影响十分严重。工艺系统的热形变既包括刀具的形变又包括工件的形变。刀具因为其质量小，能容下的热量小，在加工过程中会产生很大的切削热，刀具会因此发生形变，产生圆柱度误差或端面的平面度误差。工件的热形变除了受切削热影响外还会受到环境温度的影响，工件的质量越小则受热产生的形变越大。工件会在加工过程中受热膨胀，而如果以膨胀时的尺寸进行加工，那么在元件冷却后就会产生尺寸超差。因此，在选择切削刀具时应根据切削原件的大小选择合适的刀具，还应根据零件的精度要求，将粗加工与精细加工分开进行，机床的运动产生的摩擦可以通过在各元件连接部位加入润滑油来减少摩擦生热，机床的电动机、变速箱以及液压系统等热源应分离开并作相应的散热处理来减少对机床的精度影响。

三、减少误差的方法

机械加工元件在加工过程中产生一些误差是会经常出现的，这些误差可以通过一些方式进行补偿或抵消，减小误差来源并增加加工精确度，使得加工产品更加稳定可靠。在机床中，滚珠丝杠是比较常用的传动元件，能够将旋转运动转换为线性运动，其精确度高，可逆性强，工作效率高，但滚珠螺距的误差主要体现在其制造精度上产生的误差，为了补偿这种误差，可以使用数控机床的螺距误差补偿功能，将机械参考点返回的位置作为螺距补偿点，数控机床控制系统以设定在螺距误差补偿参数中的螺距补偿量和数控机床控制系统移动指令，综合控制伺服轴的移动量，补偿丝杠的螺距误差。

四、结语

根據对机械加工工艺中的误差分析，可以看到的是，随着时间的推移，科技会不断的进步，社会也会不断的发展，我国的机械产业将会不断升级，解决机械工艺中的误差问题能够促进我国的机械制造业的发展，应针对工艺中的误差做出相应的解决措施，减少误差源的出现。