减少机械加工误差提高机械加工精度的研究

文/孔亮，沈阳飞机工业（集团）有限公司

1 引言

在我国高速发展的今天，机械加工行业已经成了我国重要的技术制造产业，机械加工机器因其高效精准的加工效率而备受瞩目，但在机械工件进行加工时会无法避免的存在一丝误差，无法保证机械加工出的工件精度达到完美无缺，但误差是可以被修正和降低的，从而减少机械加工误差，提高机械加工精度。

2 导致机械加工精度产生误差的因素

2.1 因机械加工设备工艺系统而产生误差

进行机械加工的机床在进行长时间持续性的工作后，机床刀具、轴、轨等都会产生一定的磨损，这些细微的磨损就会使机床设备数据产生变化，导致工件在被加工时会因工艺系统的原因而产生误差：①主轴因回转而产生误差。这是因为主轴长期连续性工作基准会产生误差，而主轴是机械加工中的基准，主轴误差是最严重的误差之一；②因导轨而产生误差，导轨在机械加工中起到了重要的确定位置的作用，导致导轨出现误差可能是因为机械加工机床在进行安装时就存在着误差，没有及时发现进行矫正，或是导轨不合格就作为零件进行了安装使用。

2.2 内应力变化而产生的误差

在不断进行机械加工的过程中，加工机械的内应力在持续性运转工作中会产生变形，造成其出现变化的主要原因是进行加工的机械工件进行热处理或冷处理时会产生应力，而应力积累又不断积累，从而使加工机械的内外应力失去原本的平衡性，因为加工机械内部的内应力发生扩展导致被工件产生变形。

2.3 因机械加工机床问题而产生误差

系统集合产生误差一般是由机床误差所导致的，机床误差一般会在主轴回转和导轨两方面产生误差。被加工工件基准定位是由主轴进行操作，所以主轴误差是最严重的误差之一。主轴出现问题的主要原因是主轴跳动、窜动等缘故。导轨和主轴产生误差可能是因为机械加工机床在进行安装时就存在着误差，没有及时发现进行矫正，或是导轨不合格就作为零件进行了安装使用。机械加工设备机床误差的产生对加工机械的精度有着极大影响，还会加速自身磨损，缩短机床寿命。

2.4 调整误差与测量误差

在机械加工设备进行机械加工工作前对机械设备的加工参数设置检查并作出调整是大多数人员认同的基础操作。事实上，在机械加工设备运行工作时，也不能忽视参数设置的检查工作，时刻注意机械加工设备的参数变化，将脱离范围的参数值做出校正，从而使机械加工工件的高精准度。但因为各种人为原因或设备原因等繁杂因素的存在，使得实践操作中无法对参数值做到完全监测和调整校正，所以会导致机械加工产生误差。

3 提高加工精度的工艺措施

3.1 机械加工过程中应当遵循的原则

为了提高机械制造加工的精度，在相关机器产品的制造和加工过程中，必须要制定对应的生产制造规则。在基准问题上，为了提高每个加工表面的位置精度并减少定位误差的情况，应当推行表面加工的标准。此外，要保证实际设计标准和基准尽可能重叠，以减少不对中误差的可能性。在相关机械产品的生产和加工过程中，应当最大限度地减少加工工艺技术中的错误，提高加工精度。

3.2 减少原始误差

减少原始误差的首要条件是保证制造工具的精度，所以从本质上要提高机床加工零件的几何精度，还需要提高夹具、量具和刀具等本身的精度，同时还应当加强控制加工系统，减少由于外部机床的受力和变形引起的误差，也要减少刀具磨损和内应力引起的变形误差，对于经常使用容易造成磨损的工具，应当及时更换。为了更好地提高加工精度，有必要召集工作人员对误差原因、种类进行记录，分析导致加工误差的原因，并根据导致加工误差的原因采取相应的解决方案，并最大限度地减少测量误差。尤其是在进行精密零件加工时，应尽可能提高精密机床的几何精度和刚度。

3.3 降低机械加工工艺过程中发生的直接误差

在相关机器产品的制造和加工过程中，应当直接避免一些会造成直接误差的因素，在实际加工和制造过程中，需采取有效、科学和合理的措施，以最小化加工过程中发生的错误。相关工作人员应充分了解其中存在的问题，提高自身能力和综合素质，严格科学地严格按照相关技术标准管理机械加工技术。有效减少加工过程中可能出现的错误，以最大限度地减少加工过程中产生高质量产品的误差。

3.4 转移原始误差

该方法的本质是将原始误差的敏感误差转移到误差不那么敏感的方向，即将原始错误转移到另一个不影响处理精度的表面，从而实现减少误差。由于各种原始误差在零件的加工误差中反映的程度。与误差敏感方向息息相关，所以在加工过程中将加工往非敏感方向上转移，能够大大提高加工精度。

3.5 分化原始误差

这种方法主要是基于误差所呈现的规律，通过测量工件的尺寸，并根据测量结果对比标准之间的误差进行分组，减少每组工件的尺寸误差范围。然后根据误差范围调整刀具的位置，直到工件的位置摆放准确，从而大大减小工件尺寸的分散范围。

3.6 及时补救误差

在机械产品的制造和加工过程中，一些加工过程出现的误差是无法避免的。对于加工过程中的误差，可以使用手动操作方法来最小化加工过程中出现的错误，最终减少误差总和。在加工机械产品的过程中，必须严格遵守加工工艺，制定有效措施，尽量减少加工过程中的错误，以实现合理、科学、有效的加工逻辑控制，确保更好的加工精度。

3.7 误差补偿法

对于整个加工过程系统的一些原始误差，可以采用误差补偿方法来控制对零件加工误差的影响。可以选择人为地创建一个新的原始误差，补偿或消除原始过程系统中固有的误差，从而减少整体的加工误差，提高加工精度实现。

3.8 均化原始误差

磨削过程通常用于需要高精度的轴和孔。钻机本身不需要高精度，但可执行微切削操作，逐渐磨损高点并最终使工件实现高精度。在生产中，许多精密的零件都是使用误差均匀化来进行加工。

4 结语

机械工件进行加工时会无法避免的存在一丝误差，无法保证机械加工出的工件精度达到完美无缺，但误差是可以被修正和降低的，从而减少机械加工误差，提高机械加工精度。通过科学技术不断对机械加工设备进行更新和优化，从而提高工件完成品的精度，机械加工误差虽然无法完全消除，但通过努力可不断将机械加工误差范围缩小到可控。