机械加工工艺技术的误差分析及策略分析

机械加工工艺技术的误差分析及策略分析

倪志伟，顾春卫

  浙江中达精密部件股份有限公司 浙江嘉兴  314003

摘要：受到国家经济发展的影响，各行业的发展也越来越好，机械加工行业也得到前所未有的进步，机械产品的制造质量会受到加工精度的直接影响。在进行机械加工工艺的过程中有很多影响因素，从而使得机械加工精度与产品图纸设计参数存在较大差距，这样不仅会对机械零件正常使用造成影响，而是也会对机械加工企业产品质量提升产生负面影响。鉴于此，针对机械加工工艺存在的误差问题进行深入探讨，并找出相应的解决对策，这样才能让我国机械加工行业实现健康发展。

关键词：机械加工；工艺技术；误差；策略

引言

机械加工是一个复杂且繁琐的工艺过程，需要严格的加工工艺技术，来提高机械产品的性能，其机械产品的耐久性和可靠性也是由机械加工工艺技术所决定。因此，要严格控制机械加工工艺技术过程中出现误差的频率，以免造成严重的机械产品质量不达标。在机械产品生产过程中，利用工艺技术会控制产品精度确保质量过关，这就需要严格对加工流程进行详细指导，严格控制工艺技术加工的位置、尺寸、规格、顺序等问题。然而，在实际机械产品加工中，存在较多的加工工艺误差。通过进行加工工艺技术误差进行分析，找出存在误差的原因，并做出解决策略，有效提高机械产品的质量，促进机械产业的长久发展。

1机械加工工艺技术简述

在机械制造行业的发展过程中机械加工水平会直接受到机械加工工艺技术水平的影响，在进行零部件和产品加工过程中通过制定科学的加工工艺流程可以有效提升产品品质。首要充分结合机械产品的规格及加工数量要求，应对机械制造企业实际设备配备情况以及人员技术水平进行充分综合后，根据机械工艺加工规范制定出科学的工艺加工流程，这样就能够为机械加工车间提供工艺技术指导。但是在很多情况下不同零部件的规格型号本身存在较大差异，因此在机械加工过程中的工艺技术要求也会存在较大差别。因此在实际开展零部件加工的过程中需要选择科学、合理的加工方式，在充分保障毛坯材料满足加工要求的前提下，才能够让这种产品质量达标。机械加工过程是利用原材料通过初试加工、精加工和组装来完成产品生产。在加工过程中也许会受到很多因素影响，因此经常会出现加工误差问题，加工误差的出现会对产品加工精确性造成影响。因此，在进行机械产品加工的过程中必须要通过精确测量来实现加工偏差的有效控制。作为机械加工制造企业必须要对加工工艺技术创新给予高度重视，全面提升企业人才队伍的整体知识水平，并依次来实现一些加工工艺流程的进一步优化，这样才能实现产品质量和产品使用寿命的有效提升。

2机械加工工艺技术的误差及原因

2.1加工位置的误差

在对机械产品进行加工时，需要按照不同的产品要求设置加工位置基准，并调整好几何位置。而实际加工生产中，仍然会出现零部件基准位置的误差。由于小型零部件加工时出现误差就会影响最后的细加工流程，对产品质量造成影响。在机械加工工艺技术过程中，基准位置的误差原因主要是精准位置精度误差和位置精度误差。而精准位置定位是由机床进行校正，位置精准度则是利用数字模型和待加工零部件进行位置校正，其中位置精准度误差严重影响了细加工操作，从而造成加工产品与设计图纸不符，造成机械产品质量不达标，甚至造成机械资源浪费。在实际机械产品加工中，还存在大量零部件的生产加工，这严格要求机械产品的质量，控制生产误差的出现。需要控制零部件图纸位置精准位与加工设备精准位一致，这样能够确保两个基准位置差最小，降低基准位误差。

2.2工艺技术的定位与几何误差

在机械加工工作期间，需要将多个不同的要素进行集中性的组合，因此不可避免的会采用多个不同的设备、材料、加工零件，其根本的工作目的是为加工车床、切削加工、工具安置工作提供服务。如果在实际工作阶段，未能明确整体的工作任务与相应的工作流程，极有可能导致整个机械加工工作脱离前期的预想范围，致使零件加工的定位误差和几何误差现象层出不穷。在机械加工工作得以开展的重要阶段，由于加工机床本身所具有的特殊性，在工作投入时产生相应的误差问题在所难免，加工机床自身具有高度的刚度，无法在短时间内满足所规定的精细化工作需求，正是由于各子系统的局部产生加工误差，导致整个工作难以协调，进而影响整体的工作完善。除此之外，在工作阶段，切削负荷产生影响也可能会造成工艺系统变形，进而导致几何误差的出现，其中机床、刀具、工件和夹具变形所导致的误差均可纳入几何误差。在开展切削加工工作时，由于所采用到的机械加工工艺技术繁琐，整体的工序多变，导致其运行状态具有高度的不稳定性，从而激起强烈的缠振，导致加工工件的系统误差与机床本身固有的差值不相吻合。

2.3加工设备产生的误差

机械加工时，对于一些常见的大型机械需要进行刀具切割，所以选择刀具时需要注意到很多问题。如：刀头大小、切割面形状、切割方向等。针对这些问题，如果出现选择错误，就会出现加工设备产生的误差，这个误差一般由刀具产生的。在长时间刀具切割中，刀具自身的磨损、磕碰以及切割时产生的摩擦等都会引起误差。机械加工工作人员在加工之前，需要做好加工设备的检查，尽量减少刀头尺寸产生的误差。同时，在小零部件加工时需要夹具，也会产生一定的影响。夹具主要是固定小零部件，便于确定切割口，保证小零部件整体的加工质量。此外，加工硬度较高的零部件时，如果加工设备的选择不当，对待加工的零部件造成变形，也容易出现误差。

2.4制造误差

机械设备在进行加工过程中因为设备和零件之间存在相对运动而形成一种摩擦力，由该摩擦力所引发的误差就被称为是制造误差。机械加工的制造误差主要有以下几种形式：第1种是有主轴所导致的误差，在机械设备加工过程中如果主轴的转动速度与角度之前存在不均衡性就会导致出现制造误差，这也是机械加工制造误差比较常见的一种类型，该现象的出现也会导致机械设备出现严重磨损，在一些情况下甚至会导致机械加工的后续作业无法顺利开展；第2种是由机械设备的导轨所引起的误差，在机械设备进行加工过程中导轨是保障加工正常进行的一个重要构架，但是导轨在长时间使用过程中都会从某种程度上产生磨损，有时也会引发机械加工出现制造误差；第3种误差属于传动链所导致的误差，在整个机械加工设备中传动链主要是实现能量的传递作用，传递链如果在运行过程中出现两端不同步现象的，会导致设备产生严重磨损，由此也会引发制造误差。

2.5效果误差

这类误差是目前机械加工工艺技术中最常见的内容，机械加工管理结构图分析发现，具体原因分为两方面：一方面，人员因素。在实践工艺操作中，技术人员的专业水平直接影响着操作技术的实际效果，如果人员水平的管控培训力度不达标，那么很容易出现专业效果误差。另一方面，设备因素。在机械加工工艺技术应用中，专业设备也占据重要的作用，因此需要工作人员在系统维护应用中，科学处理技术设备存在的问题，避免其在应用期间出现效果误差，直接影响后续零部件的加工质量。

3机械加工工艺技术误差的有效解决策略

3.1针对工艺技术展开标准化建设

不同产品在进行机械加工时对工艺技术有着严格的标准要求，在产品加工环节如果没有按照标准要求处理，产品质量必然难以得到有效保证。为了更好地解决机械加工工艺技术误差问题，进一步优化产品质量。加工企业可以结合自身当前主要加工的工艺产品类型，明确加工所需要的各类技术要求、加工设备型号、待加工注意事项等，建立一套标准化的工艺技术体系。在日常产品加工过程中，加强监督审核，如果发现有不符合规定要求标准的情况，要第一时间采取措施找出问题原因所在，并做好整改工作，有效降低误差发生率，提高产品的精度和质量。

3.2进行误差补救

在实际加工过程中，往往存在不可避免的造成误差的工艺方法，因此需要工作人员加强控制误差出现的频率，从而使误差降到最低。通过对机械加工工艺技术进行误差补偿的方式补救，利用反向误差的方法修改原始误差，针对性地进行误差补偿。误差补偿常见的步骤有反向偏差测定、反向偏差补偿、位置精度的确定、位置精度的补偿等。反向偏差使用分度表进行误差检测，需要注意分度表杆不要设置过长，以免造成测量时分度表位置移动，使误差分度值测量不准确。而对于没有误差补偿功能的国产设备，采用单向位置偏差的方法消除误差。将待加工的产品固定，在加工起点固定好低速单向位置编程，不断进行插补加工，如果插补时遇到反向误差，需要测量出反向间隙值，然后再继续进行插补。利用插补补救方法，能够提高插补精度，降低零件加工工艺技术的误差。

3.3利用加工工艺实现误差补偿

机械零部件的加工过程涉及的加工工艺和加工工具种类非常多，在一加工过程中经常会因为工艺、工具及操作人员等各方面因素影响而导致出现工艺技术误差，为了能够将因工艺技术误差而导致的经济损失控制在最低程度，在实际打工过程中操作人员可以采取误差补偿的方式来有效解决工艺技术故障问题，这样不仅能够让机械加工作业效率得到全面提升，而且也能够将机械加工工艺技术误差对零部件加工质量的影响降到最低程度，从而使零部件加工符合图纸设计基本要求，进而全面提升企业的整体的加工水平。操作人员在实施误差补救的过程中在充分考虑原始数据误差的同时，也需要充分结合加工产品来优化选择补救措施。这样才能在实现加工成本有效控制的基础上，将应工艺技术误差所导致的损失进行有效消除，从而能实现零部件加工精度的有效提升。作为机械加工企业应该从误差预防和误差补偿等两个方面来实现机械加工工艺技术误差的有效控制。所谓误差预防主要指的是有效控制误差源或者是进一步改变误差源与加工误差之间的数量转化关系，在实际加工过程中机械制造企业可以通过积极引进先进加工工艺及加工设备来全面提升机械加工精度。在编制零部件加工工艺规程的过程中尽可能的使用先进工艺和加工设备，实现每一道加工工具加工能力的有效提升，这样才能让零部件加工质量满足标准要求，企业在详细核算成本之后合理提升企业自身的加工工艺和机械设备技术水平，这样才能在满足零部件加工实体需求的同时，实现加工误差率的有效控制，同时也能够实现企业加工成本的有效削减。此外，在进行机械加工的过程中还可以通过对原始故障进行转移等方式来实现误差有效预防，在实际进行零部件生产过程中可以采用“立刀”安装方法，在垂直平面内设置刀刃的切削基面，将误差转移到不敏感区域，进而实现误差转移，从而也能够让技术误差得到有效改善，进一步提升了零部件加工的进度。误差误差主要是以现有的误差表现为基准，通过深入分析和精确测量后构建相应数学模型，都是以上述信息数据作为依据在系统中仍未引入一个附加误差源，让附加误差源与系统表象误差及其相互抵消，这样就能够让零部件加工误差减少。机械制造企业再进行误差补偿的过程中，可以充分结合实际加工状况对误差补偿方法的应用进行有效控制，进而实现零部件加工精度的有效提升，也能够将因误差而导致的经济损失控制在最低程度。

3.4适应性优化机械加工的工艺技术系统

工艺技术系统主要是代指由机床、刀具、家具和工件所组成的统一体，随着当前市场竞争力的不断攀升，相关的机械加工企业纷纷采用现代化的工艺技术系统投入到实际的工作之中。其中全闭环控制进给伺服系统便得到了广泛的推用与全面的普及，其主要是应用于工作台位置检测的系统，能够最直接的对机械加工的实际状况进行全方位、全过程、多方面的检测，进而消除整个驱动和传动环节所产生的误差、间隙、失动量，该系统本身所具有的高位置控制精度能够灵活的运用到大型的机械加工工作之中。其次，半闭环控制进给伺服系统与全闭环控制进给伺服系统稍有不同，其主要的位置检测点是从驱动电机或丝杠端引出，以间接检测的方式快速地分辨工作台的位移量，其整体的系统结构简单、运用方便、精度较高，在现代的企业中得到了广泛的应用。最后，反馈补偿系统集中展现了现代的信息发展速度之快，其能够灵活地将系统内部的输出信息以返送的形式传递到输入端，结合输出信息与最终输入信息两者所存有的偏差进行控制，采用相应的工作结构，积极的寻求适当的控制规律，准确的消除系统中所存有的相互耦合关系，确保最终所呈现出的机械加工成果能够与前期所预想的工作目标相一致。在当前的经济发展背景之下，以对症下药的方式，结合实际加工期间所出现的误差状况，选择相关的工艺技术系统，从根本上消除问题所在。除此之外，在研究加工误差时，可以适当的运用数理统计中的理论分布曲线予以论证，以理论分析和系统研究相结合的方式，确保整个机械加工工作的精度能够得到大幅度的提升。

3.5全面推广误差分组法

从本质上讲，误差分组法就是对机械加工工艺技术可能出现的误差进行有效分类，而后针对每一种类型的误差进行科学规避，以此降低零件生产加工期间的误差概率。从实践应用角度来看，这种方法既可以合理解决误差问题，又可以提升实践加工效率，减少时间和成本的损耗。现代机械加工企业对这种方法的应用研究越发深入，不仅能用来控制出现误差的范围，还可以提升整体生产加工的质量水平。对机械加工生产工作来说，产品精确度不达标是最常出现的问题之一。目前企业虽然选用了高质量高水平的工艺技术，实际设计精度也符合生产要求，但依旧会涌现出较多的加工误差。出现这一现象的原因在于某一阶段的工艺流程出现质量问题，而工作人员无法利用后续技术进行有效修正，就算可以修正也需要消耗大量的成本时间。但运用误差分组法，既可以及时发现出现频率过高的误差类型，又可以改善整体加工工艺流程，全面维护加工设备，减少误差问题的发生概率。

结语

总而言之，随着现在社会的不断进步，市场对机械加工产品的要求越来越严格，为了能够进一步提升机械制造企业的零件加工进度，企业需要充分结合零部件加工实际需求深入探讨工艺误差的原因所在，并在此基础上提出合理化解决对策，这样才能在全面提升企业机械加工效率的同时，实现零部件加工进度的全面提升，进而为企业带来更大经济效益。

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