摘要：機(jī)械加工過程中誤差不可避免，針對這種現(xiàn)象，實(shí)際生產(chǎn)中，力求最大限度地減少誤差。文章從機(jī)械加工工藝出發(fā)，探討了誤差形成的主要因素，針對性地給出了一些減少誤差的方法，為機(jī)械加工提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；加工工藝；誤差分析

中圖分類號(hào)：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）28-0092-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加之我國作為制造業(yè)大國，機(jī)械行業(yè)處在一個(gè)飛速的發(fā)展階段。隨之而來的是一系列問題，就機(jī)械加工而言，大的需求量與質(zhì)量上的差強(qiáng)人意形成了矛盾。我們一方面希望盡快地完成多的產(chǎn)品，另一方面需要盡可能地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這就要求我們對于機(jī)械加工工藝與誤差都做到了然于心，由此尋求解決問題的方法。

1 機(jī)械加工工藝

機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，涉及幾個(gè)基本概念：機(jī)械加工工藝、工藝規(guī)程以及加工工藝流程。所謂機(jī)械加工工藝，是指在機(jī)械加工工藝流程的基礎(chǔ)上，通過一定的方法手段來直接改變原材料生產(chǎn)對象的幾何形狀、尺寸、性能以及相對位置使之變?yōu)槌善坊蛘甙氤善返倪^程。而工藝流程主要是指機(jī)械零件加工制造所經(jīng)的具體的步驟順序，它主要受產(chǎn)品的數(shù)量、制造設(shè)備的具體條件以及工作人員的素質(zhì)所制約。工藝規(guī)程，是工藝員根據(jù)所要加工產(chǎn)品的實(shí)際情況（包括加工設(shè)備、產(chǎn)量以及工人素質(zhì)等等）來具體采用的工藝過程，并將這里面的具體的加工內(nèi)容制訂成工藝文件，這些工藝文件就稱為工藝規(guī)程。

2 誤差形成原因

在討論誤差形成原因之前，我們需要了解誤差的概念。所謂誤差，當(dāng)是實(shí)際值與真實(shí)理想值之間的偏差，在機(jī)械制造中，可以看作是設(shè)計(jì)的真實(shí)值與實(shí)際操作所得到工件的實(shí)際值之間的偏差。在加工前，工件都有一個(gè)理想的標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)際操作中，或多或少的一些原因?qū)?huì)導(dǎo)致實(shí)際的加工件與理想完美狀態(tài)的成品之間不是完美一致的，只是很大程度上的相似，誤差的大小實(shí)際上就是這個(gè)相似度的程度。

2.1 理論誤差

由于我們在機(jī)械加工時(shí)，采取的是近似的加工運(yùn)動(dòng)，或者是采用了近似的切削刀具。這加工運(yùn)動(dòng)和近似的刀具，本身就與理想狀態(tài)下的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值存在著一定的誤差，由它們通過加工得到的工件，顯然，誤差不可避免的存在了。

2.2 安裝誤差

實(shí)際安裝過程中，也會(huì)產(chǎn)生安裝誤差，它主要由兩個(gè)方面組成：定位誤差和加緊誤差。所謂定位誤差，即是指基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)移位誤差的向量和。在實(shí)際的機(jī)械加工過程中，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)若是與定位基準(zhǔn)不一致，就會(huì)導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合誤差；而在實(shí)際安裝過程中，有時(shí)候因?yàn)楣ぞ弑旧砘蛘呤遣僮鞯膯栴}，會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)移位，也將引起誤差。我們將這兩種誤差的向量和定義為實(shí)際的安裝誤差。所謂夾緊誤差即是指加工過程中，由于夾具夾緊工件的力，作用到工件身上，使得工件受力發(fā)生形變，引起誤差。

2.3 調(diào)整誤差

機(jī)械加工過程中，出于保證尺寸精度的目的，一般會(huì)采用試切法或者調(diào)整法，而采用這些方法的同時(shí)，也伴隨著調(diào)整誤差。試切法的調(diào)整誤差主要是由于操作時(shí)的測量誤差、機(jī)床微量進(jìn)給誤差以及工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差引起的。調(diào)整法的誤差形成原因可能性比較多，一般微進(jìn)給量誤差或者實(shí)際操作中的“爬行”都會(huì)引起調(diào)整法的誤差；此外，調(diào)整機(jī)構(gòu)的制造誤差或者對刀時(shí)的誤差等都可以造成調(diào)整法的誤差。

2.4 測量誤差

這類誤差主要是由于加工過程中采用測量儀器的精度問題引發(fā)的，另外測量人員的觀測也會(huì)引起誤差。

2.5 機(jī)床誤差

常規(guī)情況下的機(jī)械加工多數(shù)是通過機(jī)床來操作的，但是機(jī)床作為一件加工道具，它本身也是存在著誤差的，顯然，由本身存在誤差的機(jī)床作為加工刀具來加工機(jī)械產(chǎn)品，生成誤差也就無可厚非了。機(jī)床的誤差一般是構(gòu)成它的幾個(gè)要素的誤差綜合影響的結(jié)果。

機(jī)床在工作時(shí)，主要是通過主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。這里就產(chǎn)生了一個(gè)問題：主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于軸本身的制造因素以及裝配上的間隙，加之在持續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中可能存在的振動(dòng)現(xiàn)象，這些都將導(dǎo)致軸的回轉(zhuǎn)中心不是一條直線。這種呈現(xiàn)略微波動(dòng)的現(xiàn)象使得工件在加工時(shí)不可避免要產(chǎn)生誤差。

2.6 夾具及刀具誤差

顧名思義，這種誤差分別是由于夾具和刀具各自的誤差引起。夾具誤差除開夾具本身的制造誤差，還受定位、對刀以及安裝裝配等的影響。刀具誤差的產(chǎn)生主要是刀具本身制造存在問題，另外經(jīng)常性的切削也會(huì)使其產(chǎn)生磨損。

2.7 工藝系統(tǒng)變形誤差

工藝系統(tǒng)變形誤差主要有兩種情況，一為受力變形，二為受熱變形。受力變形主要是因?yàn)闄C(jī)床的零部件、刀具以及工件本身的剛度問題，使其在受到一定程度的力的時(shí)候發(fā)生形變；受熱變形即是在加工的時(shí)候，機(jī)床或者刀具受熱發(fā)生變形，由此造成誤差。

2.8 操作

這種是常見的，由于操作人員的素質(zhì)高低不同，由他們加工出來的工件存在著誤差也就不足為奇了。

3 減少誤差的方法

無論從生產(chǎn)需求還是加工初衷上來看，我們都希望得到零誤差的完美成品?？墒牵罅康慕?jīng)驗(yàn)告訴我們，機(jī)械制造過程中，不可能產(chǎn)生百分之百零誤差，不管多么精密的儀器，多么科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮魇址ǎ`差都不可避免的存在著。所以，在實(shí)際加工中，我們只能退而求其次，力求最大限度地減少誤差，使之盡量契合設(shè)計(jì)上的完美狀態(tài)。

針對上述誤差產(chǎn)生原因，給出對應(yīng)的解決方法。為了減少理論誤差，我們可以采取CAD/CAM技術(shù)，這一點(diǎn)在現(xiàn)代加工中也越來越較多應(yīng)用；安裝時(shí)，要做到基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一，夾緊時(shí)，準(zhǔn)備計(jì)算夾緊力，確保工件剛度；針對調(diào)整誤差，對于測量儀器，我們得定期檢查及修理，確保其精度符合實(shí)際，機(jī)床要進(jìn)行良好的保養(yǎng)，保證其微進(jìn)給量，對刀、定位等都要精準(zhǔn)，此外，加工工藝參數(shù)一定要正確選定；測量時(shí)為了盡量使觀測值準(zhǔn)確，在選取高精度的測量儀器的同時(shí)，一個(gè)好的測量方法的選擇也是非常重要的；機(jī)床存在誤差的，要針對性地解決，機(jī)床零部件要按時(shí)整修，一定要保證機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，可以縮短傳動(dòng)鏈，控制裝配的間隙；夾具本身精度及粗糙度一定要過關(guān)，設(shè)計(jì)要合理，確保其剛性；刀具使用上，要合理地選擇進(jìn)給量及吃刀量，粗、精加工得分而論之，充分發(fā)揮冷卻液的作用；針對工藝系統(tǒng)的變形，由受力引發(fā)的需保證剛度，受熱引發(fā)的需要確保恒溫精度，此外要正確制定加工工藝參數(shù)；粗、半粗加工前要去除內(nèi)應(yīng)力，精加工前進(jìn)行時(shí)效處理；對操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，保證在工人素質(zhì)這一塊盡量少誤差。

除了上述方法，很多情況下，我們會(huì)采取誤差補(bǔ)償來減少誤差。所謂誤差補(bǔ)償說的是人為制造誤差用以抵消或者補(bǔ)償加工過程中原有的誤差，從而達(dá)到減少誤差的目的。如過能正確地利用好誤差補(bǔ)償，在減少誤差的問題上將可以提供很大幫助。

4 結(jié)語

通過上述內(nèi)容，我們了解了機(jī)械加工的加工工藝，針對性地給出了一些減少誤差的方法。雖然應(yīng)用各種方法也無法避免誤差的產(chǎn)生，但盡量小的誤差在實(shí)際的加工過程中也會(huì)提供更多高質(zhì)量的產(chǎn)品，這對機(jī)械加工制造行業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[2] 孟華峰.機(jī)械加工技術(shù)與誤差分析[J].煤炭技術(shù)，2001，（8）.

[3] 何紅偉.機(jī)械加工工藝對加工精度影響的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（4）

[4] 張慧，等.淺析機(jī)械加工誤差[J].中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，2010，（9）.

作者簡介：劉久遠(yuǎn)（1979-），內(nèi)蒙古赤峰人，秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司助理工程師，研究方向：機(jī)械工藝。endprint