机械制造的加工误差问题与解决方法研究

2021-01-17徐春伟辽宁辉山乳业集团沈阳有限公司

环球市场 2021年4期

徐春伟辽宁辉山乳业集团（沈阳）有限公司

在经济全球化的大背景下，提高机械加工零件质量极其重要。与此同时，供应商对企业产品质量判断过程中，主要参考依据就是零件加工精度，但在机械加工工艺影响背景下，很难保障零件加工精度与标准相一致。机械加工工艺能够对零件大小及尺寸进行严格控制，而一旦有误差存在于机械加工过程，必然会降低零件加工精度。基于此，就需要不断提升机械加工工艺水平，以最大限度地减少机械加工零件的失误，同时科学控制加工过程，提高零件加工质量和效率，为机械加工零件精度提供充足保障。

一、机械加工工艺对零件加工精度的影响因素

（一）工艺系统受热变形造成误差

加工零部件时，必然会使得机械设备处于长期运行状态中，而一旦机械设备运行，会有热量产生，如切削及磨削等过程都会有热量产生，此时在工件缺乏足够刚度的情况下，工艺系统某部位就会因受热而有形变问题产生，随之产生误差并最终影响零件加工精度。加工大型零件的过程中，因热变形而产生的误差，对零件加工精度产生的影响可高达 50%，可见热变形误差通常会给零件加工精度带来较大影响。

（二）刀具几何误差影响加工精度

加工零部件过程中，必须要使用的工具就是刀具，这一零件加工工具往往会对机械加工精度造成直接影响。刀具种类不同时，往往会产生不同的加工精度，加之长时间使用的刀具，受不断摩擦影响，自然会使得刀具有损耗产生，此时对于原始标准数据来说，通过长时间应用后的刀具各种数据往往会有偏差存在，所以后续加工零部件过程中，必然会有误差产生，最终影响加工精度。

（三）机床自身误差影响加工精度

误差往往存在于任何机械设备中，而机械加工机床也不例外，在机床安装或后期使用过程中，因地基不稳及磨损等因素都会在一定程度上增加误差，影响零件加工精度，并且制作误差也会因此产生，如导轨误差等，而这些误差都属于机床自身误差范畴，部分误差影响的零件加工精度可能会在允许范围内，但值得注意的是，因大部分误差都会严重影响机械加工精度，所以仍然需要高度重视机械设备存在的误差问题。此外，在机床长时间运行过程，就会出现一些不可避免的损耗，此时就会降低机床加工性能，如传动链故障问题和机床老化现象等，同样会给零件加工精度造成影响。

二、机械制造的加工误差问题解决措施

（一）降低原始误差

原始误差，即工件在加工制造开始之前可能会产生的误差。我们可以通过在机械加工过程中，采用保证夹具等工具质量精度等改善设备的方法来减小加工时出现误差问题的可能性，同时我们也可以提高在设计计算等预准备阶段的精确度，通过这样的方法减小误差问题的产生。并且我们也可以通过按时修理维护机械设备的方式来弱化内应力的产生，从而减小在生产过程中产生的热变形磨损等问题出现的可能性。在操作者方面，可以在开始操作之前对工人进行集中统一学习训练，对操作过程中对出现的困难点进行讲解防范，这样既可以提高工件的生产效率，又提高了生产质量，是一个标本兼治的好方法。并且如果有条件的话可以采用最新的高科技人工智能生产设备来代替人工进行加工处理，如数控机床就是一个很好的例证。随着高科技发展，智能制造的趋势愈发火热，我们可以积极引进这种方式，这不仅可以减少生产成本，也可以提高产品质量精度，是一个两全其美的好方法。

（二）严格把控温度

温度会使加工设备如夹具刀具主轴发生热变形，从而导致误差产生，严格把控温度可减少这些情况的发生，温度的控制要视情况而变。若是吸热多于散热，会导致温度过高影响加工过程，我们就可以采用加入冷却液提高散热效率等方法来解决问题。若是散热多于吸热，会导致温度低影响加工效率，我们可以采用外加热源的方法来解决问题。同时由于加工过程中温度并不是一成不变的，我们要做好温度检测系统，实时确定温度以便我们采取相应措施。

（三）提高工艺系统的刚度

（1）改善工艺系统主要零件接触面的配合质量，增加实际接触面积，提高接触刚度。（2）提高工件的刚度，减小受力变形。例如，车削细长工件时，减小支承间的长度，采用跟刀架或中心架增加工件的刚度，减少变形。（3）合理装卡工件，减小夹紧变形。例如，车削轴套等薄壁零件时，可以在轴套外侧增设开口过渡环以增加接触面积，减小变形。也可以改变加工方法，先装卡厚壁钢管或圆钢，待轴套加工完成后，再把轴套从厚壁钢管或圆钢上切下来。

（四）做好误差补充

误差补偿法常见的有多种实现途径。静态补偿在机床加工制造误差中属于一类基础举措，主要是在机床加工程序中增加一部分硬件结构，并与外力共同作用控制方向来减小误差。常见的有：在机床中增加螺丝零件，使用矫正矩尺控制螺丝之间的距离，调整零部件参数达到平衡等。静态补偿是最常见的一种，它既可单独使用，又可与其他方法联合使用共同完成误差补偿。动态补偿，在工业中常用作实时调整与静态补偿共同结合使用，例如在进行车床切削加工时，温度会随着机床位置移动而发生改变，而此时动态补偿就可以根据实际情况实时反馈信息，使操纵者可以根据这些来调整进给量、温度参数等。坐标补偿，多用于电子机械化生产制造中，它利用数控机床建立的坐标系实时对比坐标原点来反馈坐标信息，方便电脑自动进行信息校对，智能开展优化操作以此减小误差。