机械加工中技术性误差分析及优化措施分析

摘 要：机械加工技术在很大程度上推动了社会生产机械化与产业化发展，然而当前就我国机械加工技术水平来讲，依旧存在各种影响因素造成的机械加工误差，直接威胁着机械产品既有性能，这就需要进一步突破机械加工工艺技术性误差阻碍，以提高整体技术化水平。例如在机械加工中，各零件加工会应用于多领域生产活动，如果存在误差，势必会直接对整个生产过程造成影响，因此优化改进机械加工技术性误差势在必行。

关键词：机械加工;技术性误差;误差分组法;直接性误差

一、机械加工中的技术性误差分析

（一）数据定位操作误差

所谓数据定位操作误差是在构件机械加工生产时，零部件固定和参数指数控制层面发生偏移，所产生的基础操作数据与原始数据误差超出了可控误差值，从而使得构件整体加工难以根据既定标准数据进行加工处理。除此之外，在构件加工数据误差不断增加的影响下，加工成本与加工难度也会随之不断增大，对零件加工形成阻碍。就原有的加工方式而言，传统定位误差大多数来源于人为影响造成的操作性误差，机械加工生产主要利用自动化生产模组，因此数据定位操作误差的关键源头在于构件定位层面与夹具定位零件固定层面之间存在较大缝隙。

（二）机床制造参数误差

机床制造参数误差包含三项，即主轴运转误差、传动链误差、导轨误差，首先就主轴运转物产来看，主轴运转误差是指在主轴运转过程中，由于速度与运转量缺乏稳定性，造成机械设备的严重磨损，使得实际运转数据与要求数据存在偏差，从而引发机械加工产品存在一定的误差;其次是导轨误差，导轨误差的概念解释首先要从导轨的概念来入手，导轨作为机床稳定运行的重要基础，同时也是明确机床各部件具体位置的标准。但由于在安装过程中，不合格或使用时有所磨损，极易导致导轨之间的位置和部件产生一定的问题，从而产生导轨误差;最后是转动连误差，转动连误差是指机械加工时，传动链的作用是机床运转的能量传输。一旦传动链两端的传动机运转出现问题，例如两端的运转机在运转时并不能统一方向，便会导致转动机在机械运转时，使得链条与传动机在高速运转的过程中产生一定程度的磨损，从而使得传动链两端产生明显偏差，最终造成机械加工产品误差。

（三）加工器具数值误差

加工器具数值误差的影响要素主要来源于夹具磨损、刀具尺寸、构件加工参数等。一方面，在基于非特定构件的生产环境中，道具的选择需要和构件加工的标准尺寸相吻合，如果出现在夹具、刀具等构件选择上与标准的数据指数不相统一的现象，就会直接影响到数据加工的准确性和精确性。不仅会对所选择的夹具、刀具等构件产生二次磨损的风险，同时对于零部件加工的精确度也会造成一定的误差。另一方面，在大部分的构件中，尤其是较为常用的夹具、刀具而言，长时间地使用和磨损也会对构建表面带来一定的影响，使得在具体的测量中，产生一系列的误差问题。

例如，在我们常用的构件当中，钉螺的加工首先要充分考虑到钉螺结构的密度、耐腐蚀性、结构韧性等相关参数。这些参数有助于我们在加工和生产过程中，选择更为合适的钉螺。在配合刀具的使用过程汇总，如果刀具的尺寸要明显大于钉螺的螺口规格和尺寸，那么在加工时，就很容易使得钉螺的钉扣和夹尺的深度过大，从而导致加工出现问题或者不能顺利完成加工任务，除此之外，不能与其他规格构件正常配套使用的钉螺，还会引发一定的生产误差。而这一误差便是我们常说的加工器具误差。

（四）加工产品变形误差

在生产机械产品时，不同于普通的构件，相较于夹具和刀具加工过程而言，加工工件强度相对更低，加工误差的出现源头更多的在于机械加工产品的性能上。一方面，由于加工产品的强度较低，导致在加工过程中，加工构件极易发生变形，使得机械加工生产受到直接影响，从而产生一定的加工误差。另一方面，由于不同构件的产品强度也不仅相同，这就要求我们在加工过程中，对于不同的零部件要仔细处置，减少误差的产生。

例如，在车削细长轴加工过程中，由于加工工件强度过低，并且受到切削力的作用影响，导致加工部件极易受到变形，而在加工完成之后，这些在加工过程中所产生的变形问题则会演变成为所加工产品的误差存在，从而影响到整个产品的质量和生产。除此之外，在内圆磨床的加工过程中，由于切入磨床内孔的時候需要采用横向切入法的方式，使得内圆磨头主轴受到外力影响而产生变形，因此所磨出的孔也存在一定的误差。

二、机械加工中技术性误差的优化措施

（一）减小直接性误差

减小直接性误差是在加工过程中，可以通过一定的技术手段或者人为地干涉而达到的。一方面，在机械加工之前，首先要对可能出现的误差进行充分的考虑和研究，对可能出现的误差做好全方面的防御措施，从而达到最大限度地减小的直接性误差。另一方面，全面实时关注机械加工生产的整个过程，尤其是在初始环节，更应该注重可能出现的误差问题，从而及时地采取一定措施进行修补和优化，这也是有效降低技术性误差的基本方式之一。

例如，在薄片类零部件的加工过程中，由于薄片类零部件是两面进行同时磨削，就会产生一定的误差，但是在加工之前，可以利用环氧树脂粘强剂，将原有的原件黏合于光滑的平板上，之后将两者同时置于磁力吸盘中，并将该断面打磨光滑，然后再取下来，将这一面的打磨作为基础，进行另一面的打磨，这样的打磨方式不仅能够充分保证磨削的薄片刚度强大，同时还能够提高在加工过程中的硬度，使得该薄片在加工过程中不易变形，从而达到减少直接误差的目的。

（二）及时补救已出现误差

误差已经成为机械加工中十分常见的存在，但随着我国科技水平的不断发展和生产技术水平的不断提高，机械生产过程中的误差在不断缩小的同时，可能出现误差的补救方式也越来越多，因此，对可能出现的误差积极采取补救的策略也是机械加工过程中技术误差优化的主要措施之一，同时还能够在很大程度上降低由于误差所带来的人力、经济方面的损失。

首先就常规性的补救措施来看。在常规性补救措施中，通过人为所造成的误差来弥补机械加工时所产生的加工误差，通过将二者误差互补的方式，以此来抵消原始存在的误差是常用的补救措施之一。其中最为典型的補救方式是在数控机床的加工过程中，由于滚珠丝杆螺距打磨的标准值偏小，并且已经固定成型，难以再进行二次的持续性加工，因此，可以通过加热的方式，将滚珠丝杆螺拉伸，直至滚珠丝杆螺能够达到构件的标准状态，从而形成科学的误差补偿方式。除此之外，在不断加工过程中，虽然大部分的误差是可以进行及时补救的，但部分工件在进行二次或者多次加工之后，即使能够进行一定程度的误差弥补，但是该工件的加工成本也会有明显增加。因此，就节约成本的角度来看，不断的加工使得工件之间误差减小在很大程度上并不是能够广泛使用的，在目前的机械加工生产过程中，部分的及时补救措施策略仍然有待探讨和商榷。

（三）科学分组加工工件误差

相较于上述两种加工误差的优化和补救措施而言，科学分组加工工件误差主要是指在机械加工过程中，由于无法保障材料与零件精确性，贸然实施深度加工会导致更大程度的定位误差，导致加工过程中不能确保产品精确度。所以为提高机械加工整体性与精确性，一般选用误差分组的方式。尽管机械加工采用直接性减少误差与弥补误差等方式具备一定的科学理论性，但是在实际加工生产时，仍然存在实践操作性严重不足的问题。因而选用误差分组法，不仅能够科学分类原料毛皮，同时，还能够将接近误差值的材料统一归类，以此便可提高机械加工针对性，从而控制误差值，基于加工流程初始环节减小误差。误差分组法简单，易于操作，节约成本，经济效益与社会效益良好。

三、结语

综上所述，在社会经济快速发展影响下，机械加工的机械化水平显著提高，社会对于机械加工工艺技术性要求也随之提高，以此需要相关企业充分掌握机械加工技术理论知识体系，并切实应用于实践，以保障机械产品加工水平与质量，科学有效控制机械误差。同时为确保机械加工业实现长远健康发展，在机械加工时，技术人员应高度重视机械加工技术创新，提高自身专业素养，以先进科学技术有效减小误差，从而全面提升机械产品加工效率与质量。

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作者简介：刘蕾（1991—），女，陕西西安人，硕士，助教，研究方向：机械。