减少机械加工误差提高机械加工精度

减少机械加工误差提高机械加工精度

卢伟国 ,李文博 ,夏春和 ,冯剑 ,谢鸿泽

沈阳飞机工业(集团)有限公司  辽宁沈阳  110850

摘要：机械加工的精度指零件加工后的几何形状与尺寸与标准值之间的差异，常见的几何参数主要包括尺寸、形状、相互位置等，通过设置加工精度标准值，可以限制机械加工的误差范围。其零件的加工质量对于机械产品的性能与寿命有着直接影响，因此在加工过程中，必须提高对零件质量与精度的控制既要避免认人为因素引起的误差，又要有效缓解和降低客观因素引起的误差，以此保证加工精度不断向理想参数靠近，尽可能缩短其误差值。

关键词：机械加工误差；加工精度；措施

1机械加工误差产生因素

1.1机床制造误差

机床是目前机械加工主要应用设备，在长期应用过程中，其部分配件会产生一定磨损，导致主轴回转误差、传动链误差及导轨误差等问题，对机械加工精度产生影响。其中，主轴回转误差，指主轴各瞬间实际回转轴线与平均回转轴线的变动量，简单来说就是作为零配件基准的主轴，一旦发生磨损，就会产生基准误差，继而影响机械加工精度，产生主轴回转误差的因素有轴承本身误差、主轴绕度、轴承间的同轴度误差等；传动链误差，是传动链使用过程中磨损、各组成环节的制造和装配误差等导致的，传动链始末两端传动元件相对运动导致的误差，最终对机械加工产品质量造成影响；导轨误差，导轨具有控制各零部件位置变化、确定机床各部件相对位置的作用，是机床运动的基准，在机床实际使用中，导轨自身制造与安装质量不佳、不均匀磨损等都会导致导轨误差。

1.2定位误差

机械加工中定位误差主要有定位副制造不准确误差和基准不重合误差，在进行具体定位操作时，定位副制造一般由工件定位面和夹具定位元件构成，倘若定位副制造出现误差，就会出现机械零部件变形或松动，使得机械加工各部件无法紧密合作，引发工件最大位置变动量，导致定位副制造不准确误差；基准不重合误差，指在机床上加工工件时，需要确定工件上某些几何参数为加工时定位基准，倘若与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。

1.3工具使用误差

机械加工过程中，工具使用是必不可少的重要内容，而且随着机械加工工艺技术的发展，可使用的工具也愈加复杂多样，合理使用机械加工工具，与提升产品加工效率和质量有着十分紧密的联系。以刀具为例，在机械加工过程中，使用任何刀具都会造成磨损，导致工件形状和尺寸的变化，不同种类刀具其几何误差对机械加工误差的影响各不相同，如一般刀具制造误差不会对机械加工误差造成影响；定制刀具误差将直接影响工件加工精度。因此，为避免工具使用误差，技术人员不仅要根据加工产品选择对应工具，还要随时注意加工工具磨损程度，及时更换，以保障加工效率和质量。

1.4内应力误差

内应力指没有外力作用而存在于零件内部的应力，工件一旦产生内应力，就会处于一种极不稳定的状态，不但会自动向低能位稳定状态转变，而且极易引发形变，继而使得加工精度难以满足设计要求。在对这类材料进行加工时，内应力的产生主要是由于原材料自身厚度、大小等不同，在加热环节会出现受热不均匀情况，继而使得材料内部产生不同形变量，如，一些细长型原材料在冷校直工序中，其内部会产生内应力，导致材料出现形变弯曲，对加工精度造成影响。

2提高加工精度的加工工艺控制措施

2.1优化基础条件，做好设备检修保养

在加工工艺控制中，前提准备就要保证机械设备自身不存在问题，因此从机械设备角度出发，通过良好的检修与保养制度，以此做好加工工艺的基础条件。首先，工作人员应建立定期维护保养的制度规范，根据当前的设备状态、使用时长、使用频率以及故障率，设定科学的维护保养期限，并定期对设备中的不同零件进行检测，以保证设备本身保持良好的运行状态，并符合零件加工的精度要求。其次，还应建立设备使用与维修检测记录手册。一方面要记录所有的使用情况，一旦由于使用者自身的操作失误或流程颠倒问题引发设备故障，其必须担负相应的责任，以此可以提高使用者的专注度与严谨态度。另一方面，要记录所有的保养与维修记录，通过真实的数据记录可以反馈设备的使用情况，比如是否出现老化现象、是否存在运行不稳定问题、是否需要更换设备零件等，以此延长设备的使用寿命，并为设备的精确度要求做出保障。

2.2严格控制过程，优化加工制造流程

对于机械加工工艺而言，从设备选购到零件精度检验的全部内容都属于其主要流程，因此必须对操作过程设置严格的标准与规范，才能保证整体过程中的误差问题与影响因素降到最低。首先，在机械设备的选购环节中，加工的实际需求是决定设备型号的关键因素，因此需要先了解零件加工的需求，确定设备的相关参数，进而选择合适的设备，由此不仅可以控制成本，同时也是有效降低和控制误差的关键因素。其次，在购买过程中还应对机械设备的质量进行检测，一方面要检查质量合格证书，另一方面要进行实地检测，保障其运转正常，自身不存在超出合理范围的误差因素等。其三，在实际加工过程中，工作人员也要按照加工流程、设计图纸以及机械加工的基本标准与规范进行操作，比如要遵守机械设备的使用规范、操作方式符合机械加工标准等，由此尽可能降低人为因素引起的误差问题。此外，在零件制造过程中，如果发现设备存在一定的误差问题，则可以通过计算误差量与相关数据，进而通过误差补偿的方式进行优化加工工艺，由此也可以达到提高精度的目的。

2.3加工过程的在线测量技术应用

在机械加工工程中，可以合理利用在线测量技术来提升机械加工的精度。在线测量技术可以对加工过程中的零件进行及时的检测，获取相应的参数。与传统的测量模式相比，在线测量技术的优势非常明显。在线测量技术可以对加工情况进行及时的反馈，从而以此为基础尽快地找出误差原因并进行解决，从而保证机械加工的精度。

2.4合理避免外力，减少受力因素影响干扰

外力也是影响零件精度的关键因素之一，尤其在加工工艺过程中，难免会出现挤压力、摩擦力等外力干扰，从而形成较为严重的影响，使得零件的精度下降。因此在加工与操作过程中，工作人员必须注意外力的影响，尤其对于影响精度的外力，必须进行有效调控。首先，在加工工作前，工作人员需要对机械设备本身进行检查，是否存在不平稳、不水平、少支撑等情况，同时也要检查工件与固定位是否挤压过紧，在调控好外在因素后才能进行加工操作。其次，在加工过程中，工作人员还可以通过一些操作方法降低摩擦力的影响，比如提前对机械设备的运转部位进行打磨、对刀具进行光滑处理等，由此也能达到降低误差的目的。

结束语：随着现代科技与自动化行业的发展，现代机械对于零件精度的要求在不断提升，因此在机械零件加工过程中，需要进一步提升工作人员的工艺水平与技术，既要深刻认识到各类误差出现的原因与影响效果，又要建立标准化的操作流程与规范，针对不同的误差采取不同的加工工艺，从而保证零件加工质量与水平的不断提升。

参考文献：

[1]岳伟平.加工工艺对机械零部件加工精度的影响及优化措施[J].内燃机与配件，2021（09）：123-124.

[2]宋林.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].内燃机与配件，2021（11）：121-122.

[3]于杰.浅谈机械加工工艺对加工精度的影响[J].中国设备工程，2021（08）：92-93.

[4]陈祥.浅谈数控加工精度的提高[J].信息记录材料，2021，22（06）：239-240.

[5]李金龙.试析机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].新型工业化，2021，11（04）：110-112.