浅谈如何减少机械加工误差提高机械加工精度

彭南南，张昭科

［中铁大桥（郑州）缆索有限公司，河南 郑州 450000］

0 引言

随着社会的发展，使我国各方面都有所提升，同时，也推动了机械制造行业的发展。机械中的零件加工是如今机械制造行业发展过程中的重要内容，在实际工作当中，零件加工会对整个机械加工的精度造成一定影响，而机械加工的精度则会影响机械的运作状态，机械工具的正常使用在很一定程度上取决于机械零件的精度。因此，在机械制造企业单位中，相关工作人员对零件的精准度提出更了的要求[1]。减少机械加工的误差，提升机械加工的精度，确保标准度是不可忽视的基本标准。相关零件的尺寸精度、几何形状和现有位置应符合相关规定，以确保高尺寸精度和适当的几何形状和位置[2]。在现阶段的加工制造行业中，通常情况来说。大多是因为误差影响了加工精度。而人为误差和原始误差在一定程度上增加了机械加工误差发生的频率，想要这种情况的发生，就要求对机械加工中的每一个工作环节都提出更高的要求，从而减少误差。

1 减少机械加工误差，提高机械加工精度的重要性

实际上，能够影响机械产品质量存在很多因素，其中主要包括机械零件的质量和零件工艺的质量、但最直接的还是机械加工的精度问题[3]。在这样的前提下，相关部门和工作人员一定要做好相关的机械加工工作，从而确保机械产品的质量。但根据当前情况看，机械加工的水平和技术并不是很完善，导致在工作的过程中，加工水平受到一定限制，这些都是影响机械加工精度的因素，因此，相关人员要通过一定的手段进一步提升机械加工产品的精度，尽量减少误差。

2 机械加工误差的综合概述

2.1 加强精度与加工误差

机械加工精度和加工误差是用来评估加工参数的标准术语。就是通过机械加工的计算方式测量出差异的基本范围，测量出来的数值如果过小，那么等级也就比较小，但是这样加工出来的机械工件质量也就更高[4]。加工误差是指在加工的过程中与标准的参数之间的差异过高，并超出了基本精度的数值，这样所生产出的零件就会导致精度不够，和质量也不高。但需要说明的是，任何一个机械加工都不可能确保加工参数的精准度，而从机械加工的方面来说，只要机械产品的最终参数的误差在符合标准的范围以内，就算是合理的机械产品。

2.2 经济加工精度

在进行机械加工的过程中，相关的工作人员要采用标准的机械加工设备，这样才能够保证加工工艺的等级，就能在一定程度上提升机械加工的精度，减少表面的粗糙程度。经济加工精度指的是在标准的精度下，实现高精度、低成本的基本要求，这样就能实现机械加工的最经济最大化。另外，经济加工精度没有一个唯一标准的基本参数，是在加工精度数值范围内进行选择，只要在固定的范围内，就可保证机械加工的相对经济性。

2.3 原始误差

在进行机械加工的过程中，原始误差相对来说是比较广泛的，它主要是在数学和几何方面的误差，以及相关材料的误差所造成的原始误差，而这样的误差无法控制。在进行加工的过程中，出现受热、挤压等现象时就会产生一定的误差。另外，对于材料内部的相关构件受力情况，出现的不同程度的变形，从本质上来说也是造成机械误差的因素。

3 影响机械加工精度误差的具体原因

3.1 工艺系统集合产生的误差

随着加工工具的长时间使用，会对整个机床系统造成一定的损伤，如若机床上的系统受到损伤，就会导致在制作工件时产生的误差。在进行加工产品时，主轴的作用是非常重要的，能够确保加工精度。如果在这一部分产生的误差过大，就会对后面的工作造成影响。再说导轨误差，在发生这种误差的情况下，通常来说实在进行机床安装的过程中所产生的误差。而传动链误差，导致这种误差主要在加工输出时发生。

3.2 内应力重新分布面引起的误差

在零件生产的过程中，机器设备由于长期高性能的工作，生产机器的内部就会产生内部应力，并且非常容易变形。在机械零件的冷处理和热处理的过程中，会产生应力的积累，而在进行具体的机械加工过程中，机器的外部就会产生一种力，这样就会导致内部和外部的应力不均匀，从而导致机械变形，并且在进行加工的过程中，或加工以后还可能发生的变形，这种误差在一般情况下不容易测量与计算。

3.3 机床误差

在具体机械加工的过程中，机床误差是影响系统整合误差的最主要因素，加床误差主要分为主轴回转和导轨误差。其中主轴在机械工件的制作过程中起到至关重要的作用，如果在这个过程中主轴出现回转的误差情况，就会对工件的制作造成一定影响[5]。而导轨误差和主轴回转误差都有可能因为在投入前安装机床时产生误差，或安装方式不正确等都有在一定程度上产生误差。

3.4 调整误差与测量误差

根据实际加工工作的基本要求，加工参数并不是固定的，在进行不同机械产品生产的过程中，加工参数也会发生改变。在正常的工作当中，从产品加工的开始到产品加工的过程再到最后的收尾工作，始终都在调整产品的操作参数，才能保证加工尺度的精准程度。但是，对于参数的调整，会受到来自工作人员和机器设备在内的很多不同因素的影响，造成参数的数值并不是完全准确的，还有可能是测量方面存在一些问题。

3.5 刀具和夹具的制造误差及磨损

刀具和夹具在长期使用过程中也容易出现磨损，但不能出现磨损，就及时进行更换，所以容易造成加工误差。此外，由于工具和夹具的制造商不同，工具和夹具之间可能存在一些差异，而这些细微的差异也很可能导致误差的发生。刀具磨损会导致刀具的加工精度不足，导致机械加工表面出现加工误差。而夹具引起的加工误差主要是定位不准确、夹具夹紧力不均匀、安装误差等3 个方面造成的。

3.6 定位误差

在机械加工当中的定位误差，主要分为定位副制造误差和基准不重合误差，定位副制造误差机械工件在夹具中的位置，取决于原件夹具的具体位置，而定位副标准和基准不重合能够将生产出来的产品出现一定偏差，从而对机械工件加工的精度造成一定影响，如果定位标准和设计标准之间存在一定偏差，则很难通过样品切割来进行误差评估，在进行加工的过程中不可避免地会出现一定的偏差，但偏差的大小直接影响工件加工的质量和精度，定位标准和定位制造误差之间的值则为定位误差值。

3.7 机床部件误差

众所周知，一个正常运行的机床是由几个部分组成，而每个部分中的每一个部件之间的刚度和受力程度都是不同的，而机床部件在运作的过程中，因为内部分工不同，则对刚度的具体要求也就不同，其中，有些部件因为受力程度比较大，就需要对自身加强刚度，而对于那些受力程度比较小的部件来说，就要降低对刚度具体要求。由于机床部件分工不同，这就导致机床部件的刚度无法做好统一，而对于对误差的计算，也并没有一个完整的标准。另外，工艺差异也会造成一定程度的误差，主要是由于机械工件之间的差异和切削力的差异引起的工艺差异，在进行具体的工作当中，加工差异很容易导致变形而产生裂纹，导致机械工件误差较大，无法计算这些误差的具体方法。

3.8 工件受热变形误差

在进行机械加工的进程中，由于不断出现摩擦和高强度的操作，机械工件在生产的过程中很容易产生热变形，工件的热变形就会影响机械加工的精度，就会在一定程度上增加加工误差。这也是工件加工出现误差的一个重要原因，在加工大型和高精度机械工件的过程中，工件误差更为明显。机械工件在进行加工的过程中，会受到很多因素的影响，温度也会逐渐升高。随着温度的提升，其中的设备、刀具和工件都会被加热，并由于介质的持续传热，从而产生物理反应，当热度积累到一定程度时，就会导致机床的部件产生受热变形，从而影响机械加工的精度。

4 提高机械加工精度的有效措施

4.1 减少原始误差

原始误差可以通过相关工作人员的具体工作来减少误差、例如，在进行机械安装的过程中，相关的工作人员要严格按照基本标准与说明进行安装，并且在安装的过程中还要进行不断测试，通过实验的方式来分析可能发生的误差，能够做到将误差降低到最小。在进行定制刀具和夹具时，在选择的过程中要进行多家厂商进行对比，最后选择最可靠、性价比相对来说比较好的厂家。并且在使用前，相关的工作人员要对工具的材料进行检测，这样就能够避免在刀具、夹具的原材料方面的原因所造成的误差。

4.2 在加工的过程中对误差进行合理有效预防

在相关的企业单位部门，不是说太大的或影响不大的误差就不管了，而是对所有可能出现的误差都要引起重视。相关工作人员在对这些出现的误差进行分析的过程中，要求严格的要求，必须要找专业的人员，不能随便找一个工作人员来进行具体的工作。找到误差产生的具体原因，并采取有效的措施进行处理。另外，可以对机械加工的工具进行有效的研究，从而提升工作效率与质量，在其中找到减少磨损的具体方法，做到尽可能减少磨损的情况，才能在一定程度上减少机械加工中的误差。

4.3 减少或转移原始误差

原始的误差是指原始数据的收集和分析，当收集不同的数据并仔细分析和比较时，相关工作人员就会知道原始误差对机械加工过程中造成的影响。通过对这些数据的比较和分析，还可以在其中找到原始误差的规律，从而打破规律，在一定程度上减少误差。因此，要做好对机械加工设备的日常维护及保养工作，对减少误差能起到一定作用。

4.4 采取补偿控制技术

误差补偿是减少误差的方法之一，通过对数据的测量和收集，再利用相关软件进行补偿的一种技术手段，这种技术相对来说比较好实施，因为这种技术的实施成本比较低，还比较简单方便。误差补偿主要有两种最常见的补偿方法，误差补偿法和误差抵消法。误差补偿法是将原有的误差进行覆盖，从而缩小误差的方法，而误差抵消法是将原始误差和预期误差之间的关联，对具体的误差进行消除的方法，误差抵消法虽然不能从根本上消除误差，但能够在一定程度上做到减少误差。

4.5 提高机床精度

为了进一步提升机械加工的精度，首先要提高机床本身的精度，而想要提高机床本身的精度，相关的工作人员应该严格按照生产标准，选择合适的机床，在进行机床安装的过程中，要注意刀具和夹具等零件的精度，而对于位置的掌控也尤为重要。其次，相关工作人员在进行机械加工时，要控制对接卸加工的使用力，能够在一定程度上减少对工件的磨损、受热、内应力和刚度等方面出现的变形。另外，在进行机械运作的阶段中，要对加床所造成的误差进行记录，并分析出产生误差的主要原因，找到原因以后就可以根据具体情况制定出解决方案。并且相关工作人员要对机床进行定期检查与维修，能够及时发现其中的问题，对磨损的零件也能进行处理，从而降低误差，提升机械加工的精度。

4.6 分组法

相关工作人员为了能够进一步提升机械产品的生产精度，可以通过对原始误差进行分化的方法，也就是按照每个工序层层分化，根据不同加工的类型存在的差异，对相关的加工工作进行记录，将机械工件分为毛坯、半成品等不同的小组中，分组之后相关工作人员再根据实际情况，对刀具、夹具进行有效的调节，确保将误差降到最低，并对机械工件的基本要求和标准进行加工，从而在一定程度上减少误差。不仅如此，相关工作人员还可以将机械工件进行反复加工，及时对标准值和误差值进行有效的调整，从而缩小差距，减少误差，提升机械工件的精度。

5 结语

在机械加工的过程中，出现误差无可避免，也不能完全确保机械加工中的工件精度达到十分完美的程度，但误差是可以减小的，从而减少机械加工出产生的误差，提升机械加工的精度。在相关部门和相关工作人员的共同努力下，在一定程度上减少对加工中造成的误差，从而就能够提升机械加工的精度。在一定程度上减少原始误差，在加工的过程中对误差进行合理有效地预防，采取相应的补偿控制技术，提高机床精度，对原始误差进行分组处理，从而减少误差，确保机械加工发挥出更好的效果。