论文部分内容阅读
[摘 要]在机械加工过程中，误差不可避免。如何做好预防控制将误差降低到最小是我们要考虑的重点问题。本文将对误差控制技术进行分析，以供参考。
[关键词]机械加工；误差原因；类型；控制措施
中图分类号：F416.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0356-01
1 前言
机械加工工艺技术在一定程度上决定了机械产品的精确度和可靠性。随着机械加工精度越来越高，对误差的控制要求也越来越高。
2 机械加工工艺的技术误差原因分析
2.1 定位误差原因
造成机械加工零部件出现定位误差的原因是：相关工艺人员没有在实际加工过程中参考定位基准，这就难以选择出正确的几何要素。具体来说，机械加工工艺人员定位的基础与设计基础不一致，就会使基准出现不稳定的误差问题。由于定位副间的配合间隙发生了变动，因此，机械加工工艺的定位副加工就会出现不同程度的误差问题。
2.2 机床制造误差原因
机床制造中导轨误差的发生原因是：机床主要部件的相对位置与运行基准之间存在精度问题。而机械加工工艺中的轴承运转误差和同轴度误差，是导致设备主轴出现回转误差的原因图。
2.3 加工器具誤差原因
起主要作用的刀具和夹具在使用过程中，由于磨损而导致的加工器具误差，会直接影响机械产品的加工位置。对于夹具来说，磨损问题会导致其使用出现较大幅度的几何误差。而机械加工零件的尺寸精度和形状达不到设计要求，则主要是由刀具的使用磨损造成的。
2.4 零件变形后的工艺系统误差
在对机械零件进行生产的过程中，需要对强度低于夹具、刀具以及机床的产品进行加工，这就使其容易出现形变误差。这里指的形变误差就是机械加工工艺的技术误差。例如，对于膛直径加工内径要求较小的产品零件来说，其发生变形的原因是：加工用的刀杆硬度不大。此外，加工原材料质量不均匀或是加工切削力变化，均是导致零件变形后工艺系统出现误差的原因曰。
3 机械加工工艺技术的误差
3.1 加工中产生的定位误差
在机械加工过程中，由于机械定位副加工不准确或基准定位不准确，造成了加工的定位误差。定位误差是最基本的误差，在机械加工中也极为常见。因此，在对原材料进行加工时，必须以正确的机械加工要素为基准，确保选择的基准和定位基准最大程度上的重合，减少不必要的定位误差。在机械加工中，定位的精准度直接决定了机械加工的质量和精准水平。因此，只有解决夹具定位原件和工件定位面的问题，才能精准定位，减少定位误差。但是，如果需要加工的原件存在测量上的数据误差或设备上的定位误差，那么必然会使机械加工产品直接出现质量上的误差。在机械加工中采取定位调整法就容易导致定位副问题的出现，进而出现基准定位问题。但如果采用试切法，就可以避免这种基准误差的出现。
3.2 机床的制造误差
在机床的运转过程中，最常见的机械加工工艺误差就是制造误差，这种误差是由机械运行摩擦产生的。制造误差常见的有三种类型，即主轴运转误差、导轨误差和传动链误差，这三种误差都会直接对机械加工产品造成影响。首先，主轴运转误差一般是主轴在运转时由于存在运转速度和运转量上的不稳定问题，导致了机械设备的磨损，使实际的运转数据与设计的运转数据不符，直接造成机械加工产品产生误差。其次，作为机床正常运转的基础，导轨是确定机床每个部件位置的标准。但是，由于在安装时不合格或在使用过程中出现了磨损，造成了导轨方面的误差。最后，在机械加工过程中，传动链是整个机床运转中的能量传递。如果传动链两端的传动机运转不一致，就会使其在机械运动过程中，出现链条和传动机上的磨损，进而使传动链两端产生一定的差距，导致机械加工产品的误差。
3.3 用具产生的几何误差
用具的误差主要是指刀具和夹具使用的误差。第一是刀具的误差。一方面，刀具在长期的使用过程中，必然会由于各种原因导致刀体上的磨损，进而造成机械加工产品的规格不同。另一方面，机械加工中刀具类型也是各式各样，由于使用的具体刀具不同，也必然会造成机械加工产品的不同。例如：规定尺寸的刀具在机械制造中产生的误差对机械加工零件的精确度影响巨大，而普通的刀具对于机械加工工艺造成的误差则可以忽略不计。第二是夹具使用的误差。在机械加工过程中，夹具的合理使用，可以准确定位加工零件的位置。但是，在操作过程中，由于没有准确掌握夹具的使用标准和规范，致使它控制刀具和机床间的位置产生空隙，造成了机械加工中的几何误差。
3.4 变形误差
在机械产品生产过程中，与夹具和刀具相比，加工工艺系统中工件的强度是比较低的，系统误差的出现主要是由机械加工产品本身的性能引起的。因为加工产品本身的强度很低且容易变形，这样的性能对机械系统的加工产生很大的影响，最终出现系统误差问题。比如：在车削细长轴时，由于加工工件的强度比较低，加工后造成工件产生系统的变形误差。再如，在内圆磨床上，由于在切入磨床内孔时，采用的是横向切入法，致使内圆磨头的主轴由于外力的作用而变形，磨出的孔自然就会出现误差。总之，在加工过程中，由于机械切削力变化不均和材质不同等问题，致使机械加工工件弯曲变形，并最终造成误差的出现。
4 机械加工工艺技术误差控制
4.1 误差补偿法
误差虽然不可避免，但可通过人为参数修改和机械调整实现误差补偿，达到误差控制的目的。实施该方法的前提条件是机械加工中的误差可见，即在进行加工之前，相关设备管理人员能够清晰了解造成工件加工误差的直接原因，从而以此为出发点，有针对性地采用误差补偿措施。例如，在制作数控机床上的滚珠丝杠时，考虑到其后期会因频繁操作出现磨损，导致其螺距减小，因此在装配时预加了一拉伸力，间接增长了其螺距，从而能够有效避免上述问题。
4.2 直接减小误差法
对于一些单独工件，往往不适宜采取误差补偿法。对于这些一次性加工完成的工件来说，其误差的产生主要来源于加工硬件的精度，例如刀具误差、夹具误差等。因此对于此类问题，首先需分析影响工件误差的决定性因素，随后采取直接减小误差法。直接减小误差法的应用优势主要体现在以下两方面：首先，极大简化了机械加工流程。与其他几类误差处理方法相比，直接减小误差法不需在后期进行设备调整和器具更换，因此极大提升了机械加工效率；其次，误差处理效果好。直接减小误差法的目的是从机械加工的源头上进行误差防控，从而避免后续加工过程中不可控因素的发生。
4.3 误差分组法
在机械加工工艺过程中，有时会出现下列问题：虽然其中一个工序的工艺能力充足、加工精度稳定，但在上一工序对半成品的加工时，由于精度太低，引起复映误差或定位误差过多，从而难以保证精度。若要求提供上一工序加工精度或毛坯精度，通常不是经济合理的做法。这时可采用误差分组法，将半成品或毛坯尺寸按照误差大小分成若干组，每组毛坯误差就会相应缩小。尔后，调整工件与刀具的相对位置，或调整定位元件，以缩小整批工件尺寸分布范围。误差分组法的优点在于能够及时发现并修改误差。一旦在工件加工过程中出现明显误差，只能终止加工过程，影响整个工件的加工效率。误差分组法可在加工过程中实现误差分化，从而确保机械加工的持续性和经济性。
5 结束语
总之，通过有效的误差控制措施，降低了误差的发生，提高了机械加工的精度。
参考文献
[1] 李建.机械加工工艺技术的误差原因与策略探讨[J].中国科技信息，2016（17）：134-135.
[2] 江敦清.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息，2016（16）：7.
[关键词]机械加工；误差原因；类型；控制措施
中图分类号：F416.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0356-01
1 前言
机械加工工艺技术在一定程度上决定了机械产品的精确度和可靠性。随着机械加工精度越来越高，对误差的控制要求也越来越高。
2 机械加工工艺的技术误差原因分析
2.1 定位误差原因
造成机械加工零部件出现定位误差的原因是：相关工艺人员没有在实际加工过程中参考定位基准，这就难以选择出正确的几何要素。具体来说，机械加工工艺人员定位的基础与设计基础不一致，就会使基准出现不稳定的误差问题。由于定位副间的配合间隙发生了变动，因此，机械加工工艺的定位副加工就会出现不同程度的误差问题。
2.2 机床制造误差原因
机床制造中导轨误差的发生原因是：机床主要部件的相对位置与运行基准之间存在精度问题。而机械加工工艺中的轴承运转误差和同轴度误差，是导致设备主轴出现回转误差的原因图。
2.3 加工器具誤差原因
起主要作用的刀具和夹具在使用过程中，由于磨损而导致的加工器具误差，会直接影响机械产品的加工位置。对于夹具来说，磨损问题会导致其使用出现较大幅度的几何误差。而机械加工零件的尺寸精度和形状达不到设计要求，则主要是由刀具的使用磨损造成的。
2.4 零件变形后的工艺系统误差
在对机械零件进行生产的过程中，需要对强度低于夹具、刀具以及机床的产品进行加工，这就使其容易出现形变误差。这里指的形变误差就是机械加工工艺的技术误差。例如，对于膛直径加工内径要求较小的产品零件来说，其发生变形的原因是：加工用的刀杆硬度不大。此外，加工原材料质量不均匀或是加工切削力变化，均是导致零件变形后工艺系统出现误差的原因曰。
3 机械加工工艺技术的误差
3.1 加工中产生的定位误差
在机械加工过程中，由于机械定位副加工不准确或基准定位不准确，造成了加工的定位误差。定位误差是最基本的误差，在机械加工中也极为常见。因此，在对原材料进行加工时，必须以正确的机械加工要素为基准，确保选择的基准和定位基准最大程度上的重合，减少不必要的定位误差。在机械加工中，定位的精准度直接决定了机械加工的质量和精准水平。因此，只有解决夹具定位原件和工件定位面的问题，才能精准定位，减少定位误差。但是，如果需要加工的原件存在测量上的数据误差或设备上的定位误差，那么必然会使机械加工产品直接出现质量上的误差。在机械加工中采取定位调整法就容易导致定位副问题的出现，进而出现基准定位问题。但如果采用试切法，就可以避免这种基准误差的出现。
3.2 机床的制造误差
在机床的运转过程中，最常见的机械加工工艺误差就是制造误差，这种误差是由机械运行摩擦产生的。制造误差常见的有三种类型，即主轴运转误差、导轨误差和传动链误差，这三种误差都会直接对机械加工产品造成影响。首先，主轴运转误差一般是主轴在运转时由于存在运转速度和运转量上的不稳定问题，导致了机械设备的磨损，使实际的运转数据与设计的运转数据不符，直接造成机械加工产品产生误差。其次，作为机床正常运转的基础，导轨是确定机床每个部件位置的标准。但是，由于在安装时不合格或在使用过程中出现了磨损，造成了导轨方面的误差。最后，在机械加工过程中，传动链是整个机床运转中的能量传递。如果传动链两端的传动机运转不一致，就会使其在机械运动过程中，出现链条和传动机上的磨损，进而使传动链两端产生一定的差距，导致机械加工产品的误差。
3.3 用具产生的几何误差
用具的误差主要是指刀具和夹具使用的误差。第一是刀具的误差。一方面，刀具在长期的使用过程中，必然会由于各种原因导致刀体上的磨损，进而造成机械加工产品的规格不同。另一方面，机械加工中刀具类型也是各式各样，由于使用的具体刀具不同，也必然会造成机械加工产品的不同。例如：规定尺寸的刀具在机械制造中产生的误差对机械加工零件的精确度影响巨大，而普通的刀具对于机械加工工艺造成的误差则可以忽略不计。第二是夹具使用的误差。在机械加工过程中，夹具的合理使用，可以准确定位加工零件的位置。但是，在操作过程中，由于没有准确掌握夹具的使用标准和规范，致使它控制刀具和机床间的位置产生空隙，造成了机械加工中的几何误差。
3.4 变形误差
在机械产品生产过程中，与夹具和刀具相比，加工工艺系统中工件的强度是比较低的，系统误差的出现主要是由机械加工产品本身的性能引起的。因为加工产品本身的强度很低且容易变形，这样的性能对机械系统的加工产生很大的影响，最终出现系统误差问题。比如：在车削细长轴时，由于加工工件的强度比较低，加工后造成工件产生系统的变形误差。再如，在内圆磨床上，由于在切入磨床内孔时，采用的是横向切入法，致使内圆磨头的主轴由于外力的作用而变形，磨出的孔自然就会出现误差。总之，在加工过程中，由于机械切削力变化不均和材质不同等问题，致使机械加工工件弯曲变形，并最终造成误差的出现。
4 机械加工工艺技术误差控制
4.1 误差补偿法
误差虽然不可避免，但可通过人为参数修改和机械调整实现误差补偿，达到误差控制的目的。实施该方法的前提条件是机械加工中的误差可见，即在进行加工之前，相关设备管理人员能够清晰了解造成工件加工误差的直接原因，从而以此为出发点，有针对性地采用误差补偿措施。例如，在制作数控机床上的滚珠丝杠时，考虑到其后期会因频繁操作出现磨损，导致其螺距减小，因此在装配时预加了一拉伸力，间接增长了其螺距，从而能够有效避免上述问题。
4.2 直接减小误差法
对于一些单独工件，往往不适宜采取误差补偿法。对于这些一次性加工完成的工件来说，其误差的产生主要来源于加工硬件的精度，例如刀具误差、夹具误差等。因此对于此类问题，首先需分析影响工件误差的决定性因素，随后采取直接减小误差法。直接减小误差法的应用优势主要体现在以下两方面：首先，极大简化了机械加工流程。与其他几类误差处理方法相比，直接减小误差法不需在后期进行设备调整和器具更换，因此极大提升了机械加工效率；其次，误差处理效果好。直接减小误差法的目的是从机械加工的源头上进行误差防控，从而避免后续加工过程中不可控因素的发生。
4.3 误差分组法
在机械加工工艺过程中，有时会出现下列问题：虽然其中一个工序的工艺能力充足、加工精度稳定，但在上一工序对半成品的加工时，由于精度太低，引起复映误差或定位误差过多，从而难以保证精度。若要求提供上一工序加工精度或毛坯精度，通常不是经济合理的做法。这时可采用误差分组法，将半成品或毛坯尺寸按照误差大小分成若干组，每组毛坯误差就会相应缩小。尔后，调整工件与刀具的相对位置，或调整定位元件，以缩小整批工件尺寸分布范围。误差分组法的优点在于能够及时发现并修改误差。一旦在工件加工过程中出现明显误差，只能终止加工过程，影响整个工件的加工效率。误差分组法可在加工过程中实现误差分化，从而确保机械加工的持续性和经济性。
5 结束语
总之，通过有效的误差控制措施，降低了误差的发生，提高了机械加工的精度。
参考文献
[1] 李建.机械加工工艺技术的误差原因与策略探讨[J].中国科技信息，2016（17）：134-135.
[2] 江敦清.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息，2016（16）：7.