机械加工工艺技术误差与控制_零件机械加工工艺过程

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机械加工工艺技术误差与控制

机械加工工艺技术误差与控制 1机械加工工艺技术误差分析机械加工工艺指通过机械加工改变毛坯的表面质量、形状、尺寸等，使之成为预计的零件的过程[1]，是一个需要经过多个加工环节、运用多种工艺技术的繁琐过程，每一个环节、每一种工艺出现问题，都可能对产品的质量造成影响，因此，必须结合加工厂现有的设备、待加工产品的数量和规格、现有人员技术等制定科学的工艺规程，以指导加工生产过程。实际加工生产过程中，机械设备、加工环境、人员操作等均可能导致加工成品与设计产品在尺寸上有所差异。下面分析机械加工过程中的误差来源。1.1定位误差。在实际的产品加工生产中，需要选择产品上的某一点、线或者面作为定位基准实施铣削切割等工艺。定位基准的准确性易受到零件自身和人工操作的影响，其精准度直接决定了机械加工的质量[2]。1.1.1定位参照误差。机械加工使用数控机床时，定位基准通常为计算机中的数字模型，然后通过提前编制好的程序控制数控机床按照逻辑完成复制加工。

在实际操作中，数字模型和待加工工件之间的定位参照若不能做到完全契合，在复制加工时就会有间隙形成，从而产生误差。尤其对于一些高精尖的产品，对于紧密度的要求较高，产生的误差不能满足实际的使用需求。1.1.2基准不重合误差。

实际加工工艺中，还有以实际工件为模板进行加工复制的，这种加工方式在操作前需将标准件和模板件精准对齐。除了人为操作失误，没有将两者完全对齐外，加工过程中机床的振动也可能导致工件的移动，引起基准的偏差，使得加工成品存在变形。对于这种误差，在实际生产过程中要密切关注，发现工件偏离基准时，及时调整使二者保持吻合。1.2机床制造误差。机床运转必然会产生摩擦，这是无法避免的问题，摩擦可能引起主轴回转误差、导轨误差和传动链误差[3]。1.2.1 主轴回转误差。主轴回转误差的发生率较高，主轴运转时不稳定的运转速度和运转量会加速轴承的磨损和老化，其次运转时同轴转速不一致、主轴绕速等均可能磨损机械设备，导致实际运转数据不符合设计运转数据。机械加工工艺中主轴发挥主要作用，回转误差会降低零件的加工精度。1.2.2导轨误差。机床的导轨主要作用是固定工件，除此之外，还能为确定加工工件基准位置提供参考。但是一些加工厂的机床使用年限较长，导轨表面磨损严重，导轨表面有划痕、裂纹、坑洼等，影响了表面的光滑度和均匀度，这种情况下，若借助导轨确定每个部件的定位，则误差的发生率很高。1.2.3传动链误差。加工机械过程中，机床两端的传动滚筒引导传动链完成能量的传递，通常两段的滚筒并不位于相同的高度，而是存在一定的高度差，那么在运动时难以保持相同的转速，引起链条和传动机的磨损。

此外，受到机床装配和结构特点的影响，传动链的运动可引起其他机床构件的运动，会影响机床加工工件的精度。1.3工具几何误差。机械加工除了机床等加工设备外，还需要夹具、刀具等辅助工具，辅助工具的质量、选型同样会影响加工件的精度[4]。例如加工时使用的夹具，其作用为固定加工模板，若选用了质量不达标的夹具，或者夹具型号与加工件不匹配，或者夹具的夹紧力随着使用产生的磨损而减小，在加工时可能出现松动而使加工模板固定不稳，甚至造成工件移动，降低加工工件的质量。另外，人工操作失误将夹具的位置摆放错误也可能出现误差。1.4机械产品变形误差。待加工工件原材料自身的机械性能也可能导致误差的产生[5]。假如待加工工件自身的强度较低，那么加工时在机械力的作用下容易发生弯曲等变形而造成产品误差。

2机械加工工艺技术误差控制受到现有机械加工工艺技术的限制，误差是不可避免的，但通过人为的控制实现误差减小是可以实现的，也是实际加工生产中最常采用的方式。2.1减小直接误差法。减小直接误差法是最经济、最便捷、最具针对性的误差控制方式，维护了原有的机械加工工序。在加工前，根据加工工艺流程、技术特点等全面、仔细地分析加工过程中可能产生的误差，找出其原因，提出相应的预防措施，以此来降低误差。在加工过程中，密切关注加工流程，发现误差及时进行调整和修补。例如加工时使用的刀具造成的误差，刀具作为一种易耗品，加工过程中磨损严重，刀具损耗一定厚度后，加工进度和加工效果均会受到影响。在制定误差控制方案时，加工前要根据待加工工件的材料、尺寸等，合理选择刀具的尺寸、种类和精度；
在加工过程中，随时关注刀具的磨损，达到损耗厚度后要及时更换新的刀具，保证加工进度和效果。2.2误差补偿法。一些机械加工产生的误差可通过技术人员的人为补救而减小，同样可提高产品的质量，主要针对的是某些可见性误差，在分析原始误差的基础上，通过添加材料、加热、拉伸等方式进行修补调整，将补偿无偿和原始误差抵消而提高精度。2.3误差分组法。误差分组法是一种针对整个系统或整个工序进行误差控制的方式。对于一个完整的加工工序来说，即使大部分环节的加工工艺完善、稳定，加工得到的工件精度很高，但是在此工序中存在某一个环节加工技术不成熟，稳定性差，这一环节产生的误差仍会拉低成品的精度。利用逆向思维，可将系统中可能出现的误差进行分组，能够控制、容易降低的误差为一组，在实际的误差控制时将容易降低误差的一组工艺作为重点，制定经济、有效的提升加工精度的措施；
某些难以控制、难以减小的误差为一组，采用高精度机床、精磨处理等措施。误差分组法尤其适用于流水线零件加工。3结束语机械加工工艺的技术误差若过大，超过可接受度，就会失去使用价值，不仅浪费原材料、人力、物力等成本，还影响企业的声誉，不利于企业的生存和发展。高品质的产品才有助于加工业的可持续发展，误差目前虽无法避免，但在遵循机械加工规律的基础上，通过科学、合理的控制措施可以减小，切实提升机械加工工件的精确性和可靠性。