机械加工工艺技术的误差原因及控制策略

郭勇

摘要：科学技术的不断发展，使得我国的机械加工艺术得以提升，而且在长时间学习借鉴的过程中，也使得机械生产水平有所提高，更是提升了机械加工效率。但是，在具体的机械加工工作过程中，还是会受到一些因素的影响，导致加工工艺技术操作出现误差，从而影响到机械加工的精确性，降低机械加工的质量。面对这种情况，相关企业单位就需要对加工工艺技术产生误差的具体原因进行科学分析，并且要针对具体原因，制定出科学合理的控制方案，尽可能的将误差范围降到合理的范围之中，以此提高机械加工工艺技术的实效性。

关键词：机械加工;工艺技术;误差与控制

中图分类号：TG580.1+1                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）14-0036-02

0  引言

对于机械加工而言，其在机械工程中占据着非常重要的位置，也是其中的重要工作环节，而随着机械加工技术的不断发展，其在多个行业中也得到有效的应用，比如，汽车行业等。不过，随着机械加工质量要求的不断提高，机械加工工艺技术在应用过程中，存在的误差问题也逐渐突显出来。相关技术人员若想对加工工艺技术误差进行有效控制，则需要对误差问题的具体表现予以了解，并且要深入分析工艺技术误差产生的原因，结合实际情况，采用合适的控制措施，降低加工工艺技术的误差几率，促进机械加工工作质量的提升。

1  机械加工工艺技术分析

对于机械加工工艺技术而言，其主要是指对零件与工件进行加工制造的方式，通过采用合适的方法，实现对毛坯的形状、尺寸及部件表面质量进行科学的改善，使其成为一个标准的零件。在对普通零件进行加工时，通常是按照粗加工、精加工、装配、检验、包装等流程進行加工，而这也是零件加工的笼统流程，而在流程落实的过程中，则需要推动每个步骤与工序。比如，在粗加工流程中，需要对毛坯进行制造与打磨;在精加工流程中，则包括车、钳工以及铣床等。不同的步骤都需要详细准确的数据予以参考，这样也便于明确其中的微小差异。在这一基础上，相关技术人员需要对产品数量、设备条件等多个方面予以明确，据此选择合适的工艺流程[1]。

机械加工过程具有较高的复杂性，对于技术人员的专业性有着较高的要求，不仅要求技术人员具备丰富的专业知识，且能够正确使用相关机械设备，还要对产品的各项要求予以明确，结合实际情况，对重点部位进行严格管控。另外，机械加工工艺技术的类型也比较多，不同加工工艺技术在规范及流程上各有不同，相关技术人员若想在机械加工工作中，对相关工艺技术进行灵活有效的应用，并降低技术误差，还是具有一定的难度，而且不同工厂对于技术应用的要求也不同，加工流程也有着一定的区别，这样更会对误差控制产生一定的障碍。

此外，在机械加工工作中，对于零部件的尺寸、形状以及质量等多个方面都有着较高的要求，在整个加工流程中，若是某一环节出现问题，就对机械加工的效果造成不良影响。因此，相关技术人员需要对机械加工工艺技术有一个全面的掌握，明确技术要点，在机械加工中将相关技术工艺予以有效落实，以此提高加工的精准性，使得误差能够被控制在合适的范围中，保障加工质量[2]。

2  机械加工工艺技术的误差原因

2.1 定位误差

所谓的定位误差，简单来说，就是在机械加工时，没有对需要加工的零件进行准确、牢固定位，导致加工零件与定位元件之间产生较大的误差，从而对加工零件的尺寸与规格的精确性造成较大影响。通常情况下，因为定位出现问题造成的机械加工误差，一般分为基准不重合、定位基准不准确这两种误差。其中基准不重合误差则是指，实际加工时的定位基准与加工图纸上完全不重合，这也就表明将要加工的零件在尺寸、位置等方面没有达到相应的设计要求，以至于加工出的零件存在误差。另外，定位基准不准确这一误差，主要是指在实际加工过程中，存在的定位不准确问题，而且定位副也存在比较大配合间隙，这样将无法对待加工零件的位置予以准确固定，一旦其位置出现变动，很可能会超出正常的误差范围，进而造成加工误差[3]。

2.2 工具误差

对于工具误差而言，其主要是指相关技术人员在对零件进行加工时，其自身所使用加工工具或者是机床设备，本身的各项参数存在误差，而这一误差对所加工的零件规格以及尺寸的精确性产生了较大的影响，一般会将其分为几何、调整这两种误差。其中的几何误差，则是因为加工工具在制造过程中，或者是经过长时间的应用，产生的误差，这种误差对于零件的加工精度造成比较大的影响，比如，技术人员在应用夹具时，需要控制好零件与刀具、机床之间的相对位置距离，若是夹具在加工过程中，出现尺寸问题，那么上述所说的相对位置就很难达到相应的设计要求，最终导致零件加工出现误差问题。另外，若是在安装机床导轨的过程中，就产生了较大的偏差，或者是机床由于长期使用而存在不均匀的磨损现象，这也会对机床各部件之间的相对位置造成不良影响，使其出现变化，进而产生加工误差。

2.3 工艺系统误差

工艺系统误差，则是指在整个工艺系统之中，待加工零件、加工工具及设备，因为受力或者受热之后，会产生变形现象，这样则会对加工精度造成不良影响。在具体的机械加工中，若是待加工零件或者是加工工具、设备等，受到各种作用力的影响，而其中一方的刚度相对较低，就会在长时间的受力状态中出现变形问题，在这种情况下，若是相关技术人员依然按照原计划原工序推进加工工作，肯定会对零件加工精度产生影响[4]。比如，当将要加工的零件在刚度方面，低于相关加工工具及设备时，其在实际加工工作中，则会直接受到切削力的影响，致使其受力部位呈现出弯曲、凹陷等多种变形问题，且零件在尺寸、规格等方面也会发生较大的变化，如果继续加工，就会致使加工出现误差。若是机床的部件结合面存在接触变性，或者是内部间隙比较大等问题，就会使得机床的刚度小于待加工零件，在进行机械加工时应用该机床，则会有较大可能造成机床部件变形，与此同时，加工误差也会因此而产生。另外，在长时间的机械加工过程中，刀具、零件以及机床部件在持续不断的运行过程中，会产生大量的热量，而且随着温度的不断提升，各种工具、设备、加工零件都有可能会发生变形。

3  机械加工工艺技术误差控制的有效策略

3.1 原始误差控制措施

就当前现存的机械加工工艺技术来看，机械加工误差产生的原因虽然较多，但是，大都是能够有效预防的，所以，相关技术人员若想降低机械加工的误差，提高加工的精确度，则要结合不同技术误差产生的具体原因，制定出科学合理的控制措施，以此对原始误差予以有效控制，预先消除引发误差的相关隐患。比如，在开展机械加工工作之前，相关技术人员要对引入的各种加工工具、机床等进行严格的检查，保证其在尺寸、相对位置关系以及刚度等多个方面，都符合相应的设计要求，以免因为工具刚度不达标、机床部件制造误差等相关问题，引发零件加工误差问题。另外，在将机床、加工工具等应用到机械加工工作之中时，也需要对其进行定期检查，仔细观察其受损、变形等情况，对于相对位置的变化情况也要予以掌握，一旦在检查过程中发现问题，就要对磨损及变形严重的相关部件予以及时更换，并对相对位置出现变化的部件进行合理调整，在加工之前，还应该对待加工零件进行认真检查，确保其刚度达标，进而为机械加工的精度提供保障。

3.2 误差补偿措施

现阶段，机械加工中存在的各种误差难以避免，主要是受到了机械加工技术工艺水平的约束与限制，相关技术人员若想保证加工零件的精确度与质量，不仅要对加工的原始误差予以严格控制，还要借助误差补偿这一方式，实现对加工误差的有效降低。比如，在对相关零件进行加工前，若是技术人员发现机床部件本身存在着相对较为明显的原始误差，则可以通过人为制造的方法，设置出与之相对应的新的原始误差，借此对原有系统中存在的原始误差予以科学补偿或者是抵消，这样则能够在较大程度上降低误差，甚至还能够消除误差，进一步提升机械加工的精确度。

3.3 分化原始误差措施

分化原始误差，就是通过对误差反映规律的掌握，结合上道工序、毛坯工件的尺寸大小等多个方面，对将要加工的零件予以科学分组，借此将每一组的零件尺寸缩小到合理的范围之中，接着就可以在这种情况下，根据不同组的工件误差范围，对加工刀具进行合理调整，这样则能够对工件加工的准确位置予以明确，通过这种方式，将全部零件的加工误差降到最低。

3.4 变形误差的预防及改良措施

机械加工中的误差问题很多，其产生的原因也很多，不过，其中很大一部分误差问题的产生，都是因为零件、加工工具、机床等出现变形现象而造成的，因此，相关技术人员在对机械加工工艺技术的误差进行控制时，则需要对相关变形问题加以重视，并针对具体情况做好有效的预防与改良工作，借此解决因变形而造成的加工误差问题，从而保障机械加工的质量。

在面对待加工零件的热变形这一问题时，相关技术人员则可以结合热处理的相关操作规范要求，对热变形的产生几率予以降低，比如，零件在具体的加工中若是出现变形现象，相关技术人员则可以对变形零件进行淬火，并且在完成淬火工作之后，则要马上停止回火，这样就能够使得经过淬火之后的零件中，存在奥氏体渐渐转化为马氏体，促使零件胀大，进而使其恢复成原有的形态。

在面对装夹变形这一问题时，技术人员可以结合零件本身的特点，合理选择并使用工装，或者是专门为零件设计出专用的工装，借此增强工装的固定效果，而且在开始开展加工工作前，技术人员还应该对零件的固定情况予以查看，若是发现固定位置存在问题或不稳定的情况，则要及时予以加固，避免零件在加工过程中，出现位移现象，以此降低加工误差。

在面對温度变形这一问题时，技术人员若想防止零部件在高温环境下，出现膨胀变形的问题，就需要在实际加工中对零部件进行冷却处理。一般情况下，技术人员所使用的冷却方式就是应用冷却液，该材料能够通过自身的比热容，将零部件表面存在的热量快速吸收掉，在短时间降低零部件表面的温差，借此对加工误差予以有效控制。技术人员还应根据不同零件采用适量的冷却液。

4  总结

通过上述分析，对机械加工工艺技术中存在的误差问题，进行有效的控制，能够在较大程度上保障机械加工的质量与安全，减少各种隐患问题。因此，相关技术人员应该提高对技术误差问题的重视程度，而且要结合实际情况，对机械加工工艺技术误差予以深入了解，并针对具体加工需求，选择使用科学的措施，实现对技术误差的合理控制。

参考文献：

[1]康德.机械加工工艺技术的误差原因及控制策略[J].技术与市场，2020，27（10）：116-117.

[2]周美凤.论我国机械加工工艺中存在的技术误差问题及对策分析[J].建筑工程技术与设计，2017（030）：223，379.

[3]方啟伟.机械加工工艺的误差分析及控制策略探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（004）：2844.

[4]田舒，魏悦，樊洁.机械加工工艺技术误差分析与控制方法的探讨[J].军民两用技术与产品，2017（16）.