浅谈机械加工误差产生原因及控制措施

浅谈机械加工误差产生原因及控制措施

张广洲

沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：改革后，随着社会经济水平的不断进步，带动了机械装备制造业的发展，我国已经能够称得上是机械装备制造大国了。对于国家机械装备制造来说，机械加工的精度最能反映其水平的高低。如果想保证机械装备制造产业能够持续稳定的发展，就要重视对机械加工精度的控制，尽可能地减少加工误差。对此，本文对机械加工时产生误差的原因做了细致的分析，并且以此为基础提出了一些提升机械加工精度的控制措施，希望能够为提高机械装备制造水平提供一定的帮助。

关键词：机械加工；误差；原因；控制措施

引言

从机械加工最终成品的各类性能指标来讲，耐久度及可靠程度通常是基于加工工艺方法来体现的。因此，工程技术人员若想要精确地把控机械加工制造过程中的工艺方法对于最终成品的品质的作用规律，就必须针对机械加工制造的误差产生的基本原因、加工制造进程中必须遵守的原则及怎样保证机械加工制造的精度获得显著的提升等角度开展比较深入的研究工作。并且能够通过研究所得到的相关结论与规律来完成针对加工制造进程的合理把控，为机械加工制造最终成品各项性能指标的提升带来坚实的保障。

1机械加工基本原则

首先，加工基准面，进而使后续加工工作获得基准数据，可以将其称之为基准先行。其次，先孔后面。针对连杆、箱体进行加工过程层中，需注重这一原则的体现，这样才能使孔和平门精度获得保证，进而为后续操作提供便利。再次，结合加工需求的不同使用不同设备，进行粗加工时，对于产品精度的实际要求比较小。因此需选择精度低且功率大的机床。进行精加工时，对于产品整体精度要求比较高，因此需尽量选择精度比较大的机器。对于内燃机来讲，活塞进行加工时，对于精度就有较高要求，其工艺特点主要体现在活塞壁较薄，并且径向刚度比较差，按照一般回转体进行零件加工时，切削力以及夹紧力作用下容易出现变形，因此在选择设备和制定工艺过程中，需关注夹具和夹压点的选择。同时由于活塞刚性差和壁薄，为避免且切削力过大导致其变形，进行加工过程中，进刀量应尽量保证较小，并且在切削时速度要快，对于重要表面，展开精加工时需在最后进行。最后，针对热处理工序进行合理安排。展开热处理工作时，需结合原材料具体特点运用不同方式进行处理。如为将材料中的内应力消除，热处理工作需在精加工之前和粗加工以后进行。为保证产品零件整体性能，需在加工以后进行热处理。

2机械加工中误差产生的类型及分析

2.1机床误差

产品的金属零件采用切割、焊接、挤压和锻造等多种方式进行加工。常规的半成品和机械成品都是在车床上加工的。因此，机床加工是机械误差的主要原因。机床的精度直接影响机器零件的尺寸精度。机床的精度主要包括主轴回转精度、导轨精度、传动链精度等。其中，主轴精度引起的误差主要是由于工件和对刀标准的不同造成的；导轨精度误差主要与机器不同部位位置的相对位置引起的偏差以及导轨长期使用导致的磨损程度不同有关，导轨精度下降对机床非常不利。传动链由齿轮、蜗杆、螺杆、螺母等多个传输部件构成，各传输部的加工精度和组装误差影响传动输链整体，故而也会产生一定的误差。

2.2几何参数的误差

在进行机械零件加工过程中，几何参数误差通常都是人为的，不过机械老化也会导致几何参数误差。在进行零件加工时不仅需要机床加工，还需要人工测量，所以量具因素、环境因素以及人为因素等，这些都会产生几何误差，从而给零件加工精度造成影响。

2.3加工原理产生的误差

如果机械加工的原理存在偏差，那么使用这种原理加工的零部件就一定会存在误差，降低机械加工的精度。在一般情况下，不同的加工技术会用到不同类型的刀具和与之相匹配的加工流程，只有这两点紧密结合，才能确保零部件的加工能够达到这一加工技术的要求。但是，在实际加工过程中，有时无法建立比较准确的加工模型原理，只能使用和其比较相似的原理，甚至在刀具上，也只能选择形状相似的刀具，这就会导致机械加工出现误差。例如，在螺纹车削时，在依据有关原理选择齿轮的时候，可能就会产生原理性误差。另外，在进行过程比较烦琐的曲面加工时，一般会选择轮廓相似的刀具进行加工，从而导致机械加工出现原理性误差。

3改进机械加工产生误差的应对策略

3.1科学设计

为减小工件误差，机械加工材料准备很关键，产品设计也应科学，产品不仅要考虑其功能，其结构也应体现科学而简单。例如，无论是材料还是工件，其各部件的厚度应该趋于均匀，因为内部应力的产生会对制造精度产生影响，为了减少工作时的内部应力的产生，产品工件结构必须对称和均匀。这也是减少误差的首要措施。

3.2避免温度误差

加工机械零件时，工作人员要重视零件加工精度可能受到温度变化的影响，导致温度升高或降低。温度会让加工零件的机床主轴和齿轮的部分产生变形，会在很大程度上影响机械加工精度，并且误差产生的主要部位分布在机床内部，所以不易发现。误差的产生会让机械加工产品质量下降，影响企业获得经济效益。因此机械零件加工过程中要及时测量加工零件的温度，如果出现温度过高的情况要控制。优化机械加工环境，健全通风设施，设置温度监测系统，对机械加工环境的温度展开实时监测。如果温度变化超过合理范围，要马上采取一定的降温措施，防止温度变化过大导致加工零件发生热变形。同时，机械加工摩擦比较严重的区域热量往往较大，要进行零部件的润滑，在一定程度上防止摩擦生热。机械零件加工车间要根据车间具体情况增加降温设备，有效调整加工环境，控制机床、设备的温度，将机械零件加工精度进一步提高。

3.3减少原始误差

要想减少机械加工的误差，提升精度，就要从源头入手，而源头就是施工图纸。在进行施工设计时，要进行多方面的考虑，做出精准的判断，以尽可能地避免原始误差的出现。设计人员要考虑加工时所用的一切工具，如刀具、夹具和机床等，要综合考虑这些工具可能引发的误差问题，加强对工具的控制，尽量避免因受热变形而造成的误差。同时，要尽可能地提升机床的刚度和精度，以避免精密零件在加工时出现误差。

3.4定位误差的出现及其原因

相关机械加工技术操作人员在进行零件加工时，最常见的误差是定位误差。导致定位误差出现的原因分别是：定位副机位置不精准及基准重合度不精准。因此，机械加工工艺最关键的技术即为精准定位。所以，在机械加工时，必须保证定位基准是绝对正确的，确保所使用的几何要素的合理性。

结语

总之，机械加工中，工艺技术运用时不免会产生误差，误差出现会对加工工艺整体精准度产生较大不良影响，因此做好误差控制十分必要。对于误差问题，需执行可行性比较强的优化策略，提升加工工艺整体精准水平，保证机械加工整体质量与效率。具体实施时，可以从重视误差分组、针对工艺技术展开标准化建设、减少外力对零件产生的影响、加强温度变形控制、减少原始误差、减少直接误差等多个方面进行。

参考文献：

[1]许燕茹.机械制造工艺及精密加工技术研究[J].建材与装饰，2020（1）：220-221.

[2]郭霖.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术研究[J].黑龙江科学，2020，11（18）：80-81.

[3]向大学，刘明生.机械加工误差产生的原因及改进措施[J].制造业自动化，2012（6）：43-45.

[4]项东，文海涛.减小机械加工误差方法探讨[J].制造业自动化，2009（12）：115-117.