机械加工误差分析以及解决措施

包季才

摘 要：优质、高效、绿色生产是机械加工制造业追求的最终生产目的。为达成这一目标，就必须要重视产品的整体质量。机械加工产品质量与机械加工技术、机械加工原材料性能有很大关系。生产加工中出现的加工误差很容易影响产品的性能，带给产品不良的质量问题。此外加工误差还会带来安全问题，影响机械加工企业的社会信誉，对经济效益是一场重大的打击。为消除这种隐患，加工企业就必须要了解造成误差出现的原因，调整生产方式，降低误差发生的几率。

关键词：机械加工 加工精度 加工误差 解决问题

前言：加工误差指的是在机械加工中因没有做好实际尺寸与理论尺寸的处理工作，引起质量不合格的问题。对机械加工来说误差是非常普遍的问题，加工误差会对加工精度造成十分不利的影响。因此加工企业必须要认真梳理误差形成的原因，找出加工误差形成的问题，调整加工的方式与技术，减少误差出现的几率，提高机械加工精度。

一、误差出现原因

（一）原理误差

即在加工毛坯件时，加工人员并没有采用最科学、最具针对化的加工方法，而是用加工运动这种形式，这所带来的误差被称为原理误差。以实际情况分析来看，假设用理论加工原理加工毛坯件。就会需要十分复杂的加工结构，造成大量资源浪费[1]。事实上机械加工误差是必然会形成的，只要将误差控制在可控范围内，工件可满足实际功能需求就行。企业并不需要一味的提高成本消除误差。只要误差不超过可控范围，能够发挥加工件本质作用即可。

（二）机床问题

在机械加工中，机床是必备的设备与条件，机械加工的每一项环节都需要数控机床的参与。也就是说机床自身的问题将直接影响到加工产品的精度。机床制造误差除了导轨误差与主轴回转误差外，传动链误差同样是常见的误差形成原因。作为机床内部最重要的部件之一，导轨能够规范其他机床部件的位置，是刀具能否按照程序设定方向运行的依据。导轨误差出现的原因包括制造误差、安装不正确、磨损误差等。在切削加工中主轴发挥着不可替代的作用，是道具运动的基准，其能够直接影响加工部件。主轴同轴度误差、表面误差、轴承尺寸误差、跳动度误差都是主轴误差形成的原因。在多种误差的共同作用下，主轴运动轴线会出现偏离的问题，进而导致加工零部件的精度下降。由螺母、丝杠、蜗杆、齿轮共同组成的传动链会受到上述零部件装配和加工精度误差影响，带来机床生产误差问题。

（三）刀具问题

刀具在长期的使用过程中，寿命和性能将会逐渐降低。因长期的工作所导致的刀具磨损问题，必然会影响到加工件的加工精度[2]。

（四）调整问题

机械加工是由多道程序组成的，需要一系列的活动与操作步骤。每一道工序的结束，都意味着需要重新调整工件位置、刀具位置、清理夹具中的碎屑、清理刀具中的碎屑。这样才能够保障加工的精准性，可是该过程也是误差形成的前提，导致加工部件精度有所下降。

（五）定位问题

零件加工前需要先固定工件，再进行加工，该过程需要定位夹具。因该环节为人工操作环节，所以出现误差是很正常的问题。过大过小的尺寸都会影响到加工的精度。

（六）夹具问题

加工零件需要定位零件，定位零件需要加工夹具。夹具可以让工件保持固定的位置，因此夹具本身的质量问题对于加工精度有一定的影响作用。

（七）刀具与工件变形

不论加工刀具性能多好、工件多容易加工，在长时间的切削下，刀具与加工件的摩擦部位一般都会在力的作用与摩擦的作用影响下，产生巨大的热量。这份热量会直接影响刀具与加工件的性能和强度，进而引发刀具与加工件变形。

二、误差解决方法

（一）明确不同性质的误差关系

加工精准度与加工人员的工作态度、加工技术、刀具状态、加工件材质、数控机床加工程序工序合理性有直接的联系。为提高加工精度，就必须要了解每一个环节与误差之间的关系。只有清楚了误差形成的原因，不同性质的误差关系，如胚料误差、定位误差、应力误差等等，才能够制定针对性解决方案，提高加工精确度。

（二）减少原始误差

即加工前处理与控制夹具误差、机床精度误差。以此来减少原始误差对加工缓解带来的不良影响。如加工结构复杂、精度要求高的张紧器壳体时，必须应用到性能优秀的数控机床。常用减少误差方法包括補偿法与转移法。将误差转移至对加工精度要求不高的位置，以此来提高加工精度。

（三）不同零件用不同加工方法

不同零件对于加工精度有着不同的要求，所以利用不同的加工方法能够更好地控制加工精度。如粗加工环节可以根据大体加工方向加工，精加工环节则要利用高速加工技术减少工件变形，降低切削力。

（四）分组误差

工作人员需要总结误差形成规律，按照误差出现几率分组误差，根据不同组误差范围进行对刀，降低加工件分散范围。

（五）改进加工件设计结构

设计师在设计零件时不仅要考虑零件的功能与成本，同时还要仔细考虑是否易于加工。如结构均匀、壁厚均匀、气孔位置等等。以此来降低加工件内部出现应力效应。应力会对加工精度造成非常不良的影响，因此加工人员必须要重视这一问题。加工时应选择合适的刀具。加大刀具的前角和主偏角[3]。对需要进行热处理、化学处理的部件进行预处理加工，减少加工过程中刀具对加工件造成的切削力，降低零部件变形几率。

（六）建立加工专家解决体系

在智能加工系统不断发展、不断进步的今天，智能程序成为了机械加工重要的工具之一。智能程序可以利用丰富的经验与知识，根据客户需要提供准确、有效、全面的误差控制措施。利用该系统可以快速得出误差形成的原因，可以说该系统是提高加工精度的重要助手。

结语：机械加工是由众多处理环节组成的，每一个环节都有可能在内在因素或是外在因素的作用下导致零件出现尺寸误差、质量误差。为了消除误差带来的不良影响，将问题的影响力降至最低，加工者就必须窑了解误差形成的原因，以此为依据制定可行的解决方法。建立最可靠、最经济的解决方案。一直以来加工误差就是所有制造业所着重思考的问题，在机械智能化系统不断发展的今天，越来越多的数控中心具备了智能化操作能力，其在为机械加工注入新的生命的同时，我国必须要把握这场机遇。敢于开拓、勇于创新，提高我国机械加工制造生产力与精度水平。

参考文献：

[1] 王建政.机械加工误差分析以及解决措施[J].世界有色金属，2018（10）：46-47.

[2] 杨金秀.机械加工工艺的重要性及优化方案研究[J].南方农机，2018，49（14）：68.

[3] 徐近.机械加工误差分析与改进措施研究[J].科技经济导刊，2018，26（20）：81.