浅谈机械加工工艺技术的误差与原因

贺林

摘 要：众所周知，近几年我国的机械工业取得了突破性的发展。但是机械加工工艺中存在的技术误差，对加工精度及质量具有严重影响。所以在机械加工工艺的控制中就必须加强对工艺技术误差的重视，找出误差原因，采取必要的误差控制方法，从而不断的完善机械加工工艺，提升机械产品的质量和使用寿命，确保机械加工工业的健康发展。基于此，文章探讨分析了机械加工工艺技术的误差与原因，以供参考。

关键词：机械加工工艺 误差问题 解决对策

一、机械加工工艺技术与误差分析

1.定位过程中的误差

在机械加工的过程中主要存在两种定位误差，一种是定位副加工制造过程中数据的不准确。定位副由夹具定位元件和工件定位面一同构成。定位副加工不准确误差是因为定位副制造配合间隙产生变异，或者是相关数据不够准确从而导致一系列的误差。在对加工原件进行调整时经常会出现这种定位副加工不准确误差，但是在采用试切法加工工件时这种误差就不会出现。另一种是基准不重合所引起的误差。[1]

2.机床制造过程中的误差

在机床制造中，最常见出现的误差类型主要为：导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差等等。其中导轨误差的出现主要是在进行机床制造中，其主要部件相对位置和运动肌醇出现异常，在制造过程中精度对其机床成形后的位置关系具有直接影响。机床导轨误差在机械加工中影响的情况一般为：在水平面及垂直面会出现导轨直线度误差，另外也有可能会出现在垂直面上的导轨平行度误差。由于传动链在运行中不断的磨损，从而影响传动链运转中产生的差距进而影响制造和装配过程。由于平均回轉轴线和主轴的实际回转轴线存在一定的差距，从而产生主轴回转误差，会对零件制造产生直接影响，轴承运转磨损和同轴度误差均会增加主轴回转误差。[2]

3.加工器具的几何误差

（1）主轴回转误差

主轴回转误差会显著影响到工件的形位公差，主轴回转误差主要可分为径向跳动、轴向和角度摆动三种，具体见图 1。在误差敏感的方向，加工工件的表面不同，相应的加工误差也会因为床主轴的径向跳动表现出较大变化。例如通过机床加工外圆时，这种跳动可能导致圆度误差，但其并不影响端面加工精度。在相反情况下，车端面时，轴向跳动则会对断面的平面度产生影响，但不会影响到圆度。如果加工螺纹也同样会造成螺距误差。而主轴的角度摆动产生的影响和径向摆动基本一致，区别在于，后者可能对工件的表面圆柱度也会有一定程度的影响。

（2）导轨误差

车刀在导轨上运动，机床的导向和承载都是通过导轨来实现。一些位置基准和运动基准等都是通过导轨来满足。导轨各项误差会对工件的形状精度产生较大影响，导轨在水平上的直线误差将会直接影响到工件的法线方向精度，而相应的加工精度影响也最大。

（3）传动链误差

在进行切削时，工件表面主要通过传动链来实现。和传动相关的构件主要有蜗杆、蜗轮丝杆等。机床在使用过程中随着使用时间的延长，这些传动机构不可避免的产生各种磨损和损坏，这样也会产生相应的误差。从而导致传动链误差。传动机构越多中间涉及到的传动路线越长，这样相应的传动链误差也越大，从而对加工精度影响越显著。

（4）变形后的工艺系统误差

在加工过程中如果发生加工工艺系统相关联指标改变，那么加工的零部件的精度就会受到一定的影响。系统的受力变形导致零件表面的误差如材料的冷作硬化、金相组织变化及残余应力等精度问题的产生。

二、减少机械加工技术误差的方法

直接减少误差。减少直接误差是降低机械加工技术误差的重要措施，部分直接误差是可以通过预防来降低的。例如在机械加工中，由于受到热度和相关力度的影响，轴车会产生一定的变形，为此可以进行轴车对切，并以走刀的反方向为对切方向，这样就能充分的利用弹簧的性能来防止轴车变形。如果加工的零件比较薄，可选择在在工件处在自由状态时进行加固，使得平整板和环氧酯充分结合，将工件用吸盘磨平，不仅加强了工件刚度，同时降低了工件两端磨削作用，减少生产加工的直接误差。（2）误差补偿法。误差补偿法，顾名思义，

是在误差出现后对其进行及时的弥补和纠正，降低误差对机械加工部件的精度，而在误差补偿法中，对误差的纠正方法也是格外特殊的，通过人为制造出一种人为误差，进而对已经出现的误差进行中和和抵消，降低原始误差对机械加工精度的影响。笔者就拿个人工作经历举例来讲：滚珠丝杆是在制造、加工数控机床过程中的重要对象，为了避免磨损影响机械加工的精确度，笔者通常会有意将丝杆螺距磨得比标准值要小一些，这样就抵消了在预加拉伸力的过程中产生的制造误差，与此同时，产生的正应力，能够抵消在丝杆受热中后产生的丝杆内压应力，从而保持了标准螺距。（3）误差分组法。误差分组有利于提高工艺精度、降低误差范围。在进行具体的机械加工时，可以按照实际情况将成品或者毛坯的尺寸和误差大小进行合理分组，这在很大程度上可以减少误差的产生。分组之后可以有效调整器械之间的具体位置，有效缩小整体误差，提高整体工艺精度。（4）减少温度变形。当前控制温度变形的主要方法为冷却液，以此来降低工件的局部温度，实现降低工件变形的目的。道具的温度变形控制就可以采用冷却液的方法，从而使得道具快速散去热量，并减少切割导致的摩擦热。对机床热变形控制的方法有很多，从热源角度分析可以减少机床和热源联系，也能通过润滑剂来降低产热。从散热来说冷却液是最有效的措施，还能够在热量出现较大的部件安装散热装置，从而来减少温度形变造成的零件生产误差。

结语

随着机械加工工艺的重要性，分析机械加工工艺中出现误差的原因，并进一步探究了三种机械加工过程中误差控制技术，已经成为机械加工工业中非常重要的工作内容。相关人员要对此予以高度重视，并不断探索新的方式方法，提升机械加工误差的控制技术水平。

参考文献

[1]于磊.机械加工工艺技术的误差与原因分析[J].科技视界，2015（09）：68.

[2]李渊.机械加工工艺技术及误差的分析[J].科技展望，2015（13）：70.