彭南南，張昭科

［中鐵大橋（鄭州）纜索有限公司，河南 鄭州 450000］

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，使我國(guó)各方面都有所提升，同時(shí)，也推動(dòng)了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。機(jī)械中的零件加工是如今機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重要內(nèi)容，在實(shí)際工作當(dāng)中，零件加工會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)械加工的精度造成一定影響，而機(jī)械加工的精度則會(huì)影響機(jī)械的運(yùn)作狀態(tài)，機(jī)械工具的正常使用在很一定程度上取決于機(jī)械零件的精度。因此，在機(jī)械制造企業(yè)單位中，相關(guān)工作人員對(duì)零件的精準(zhǔn)度提出更了的要求[1]。減少機(jī)械加工的誤差，提升機(jī)械加工的精度，確保標(biāo)準(zhǔn)度是不可忽視的基本標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)零件的尺寸精度、幾何形狀和現(xiàn)有位置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，以確保高尺寸精度和適當(dāng)?shù)膸缀涡螤詈臀恢肹2]。在現(xiàn)階段的加工制造行業(yè)中，通常情況來(lái)說(shuō)。大多是因?yàn)檎`差影響了加工精度。而人為誤差和原始誤差在一定程度上增加了機(jī)械加工誤差發(fā)生的頻率，想要這種情況的發(fā)生，就要求對(duì)機(jī)械加工中的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都提出更高的要求，從而減少誤差。

1 減少機(jī)械加工誤差，提高機(jī)械加工精度的重要性

實(shí)際上，能夠影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量存在很多因素，其中主要包括機(jī)械零件的質(zhì)量和零件工藝的質(zhì)量、但最直接的還是機(jī)械加工的精度問(wèn)題[3]。在這樣的前提下，相關(guān)部門(mén)和工作人員一定要做好相關(guān)的機(jī)械加工工作，從而確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。但根據(jù)當(dāng)前情況看，機(jī)械加工的水平和技術(shù)并不是很完善，導(dǎo)致在工作的過(guò)程中，加工水平受到一定限制，這些都是影響機(jī)械加工精度的因素，因此，相關(guān)人員要通過(guò)一定的手段進(jìn)一步提升機(jī)械加工產(chǎn)品的精度，盡量減少誤差。

2 機(jī)械加工誤差的綜合概述

2.1 加強(qiáng)精度與加工誤差

機(jī)械加工精度和加工誤差是用來(lái)評(píng)估加工參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)。就是通過(guò)機(jī)械加工的計(jì)算方式測(cè)量出差異的基本范圍，測(cè)量出來(lái)的數(shù)值如果過(guò)小，那么等級(jí)也就比較小，但是這樣加工出來(lái)的機(jī)械工件質(zhì)量也就更高[4]。加工誤差是指在加工的過(guò)程中與標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)之間的差異過(guò)高，并超出了基本精度的數(shù)值，這樣所生產(chǎn)出的零件就會(huì)導(dǎo)致精度不夠，和質(zhì)量也不高。但需要說(shuō)明的是，任何一個(gè)機(jī)械加工都不可能確保加工參數(shù)的精準(zhǔn)度，而從機(jī)械加工的方面來(lái)說(shuō)，只要機(jī)械產(chǎn)品的最終參數(shù)的誤差在符合標(biāo)準(zhǔn)的范圍以內(nèi)，就算是合理的機(jī)械產(chǎn)品。

2.2 經(jīng)濟(jì)加工精度

在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員要采用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械加工設(shè)備，這樣才能夠保證加工工藝的等級(jí)，就能在一定程度上提升機(jī)械加工的精度，減少表面的粗糙程度。經(jīng)濟(jì)加工精度指的是在標(biāo)準(zhǔn)的精度下，實(shí)現(xiàn)高精度、低成本的基本要求，這樣就能實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的最經(jīng)濟(jì)最大化。另外，經(jīng)濟(jì)加工精度沒(méi)有一個(gè)唯一標(biāo)準(zhǔn)的基本參數(shù)，是在加工精度數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，只要在固定的范圍內(nèi)，就可保證機(jī)械加工的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性。

2.3 原始誤差

在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，原始誤差相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較廣泛的，它主要是在數(shù)學(xué)和幾何方面的誤差，以及相關(guān)材料的誤差所造成的原始誤差，而這樣的誤差無(wú)法控制。在進(jìn)行加工的過(guò)程中，出現(xiàn)受熱、擠壓等現(xiàn)象時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。另外，對(duì)于材料內(nèi)部的相關(guān)構(gòu)件受力情況，出現(xiàn)的不同程度的變形，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)也是造成機(jī)械誤差的因素。

3 影響機(jī)械加工精度誤差的具體原因

3.1 工藝系統(tǒng)集合產(chǎn)生的誤差

隨著加工工具的長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)造成一定的損傷，如若機(jī)床上的系統(tǒng)受到損傷，就會(huì)導(dǎo)致在制作工件時(shí)產(chǎn)生的誤差。在進(jìn)行加工產(chǎn)品時(shí)，主軸的作用是非常重要的，能夠確保加工精度。如果在這一部分產(chǎn)生的誤差過(guò)大，就會(huì)對(duì)后面的工作造成影響。再說(shuō)導(dǎo)軌誤差，在發(fā)生這種誤差的情況下，通常來(lái)說(shuō)實(shí)在進(jìn)行機(jī)床安裝的過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差。而傳動(dòng)鏈誤差，導(dǎo)致這種誤差主要在加工輸出時(shí)發(fā)生。

3.2 內(nèi)應(yīng)力重新分布面引起的誤差

在零件生產(chǎn)的過(guò)程中，機(jī)器設(shè)備由于長(zhǎng)期高性能的工作，生產(chǎn)機(jī)器的內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，并且非常容易變形。在機(jī)械零件的冷處理和熱處理的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力的積累，而在進(jìn)行具體的機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)器的外部就會(huì)產(chǎn)生一種力，這樣就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部和外部的應(yīng)力不均勻，從而導(dǎo)致機(jī)械變形，并且在進(jìn)行加工的過(guò)程中，或加工以后還可能發(fā)生的變形，這種誤差在一般情況下不容易測(cè)量與計(jì)算。

3.3 機(jī)床誤差

在具體機(jī)械加工的過(guò)程中，機(jī)床誤差是影響系統(tǒng)整合誤差的最主要因素，加床誤差主要分為主軸回轉(zhuǎn)和導(dǎo)軌誤差。其中主軸在機(jī)械工件的制作過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用，如果在這個(gè)過(guò)程中主軸出現(xiàn)回轉(zhuǎn)的誤差情況，就會(huì)對(duì)工件的制作造成一定影響[5]。而導(dǎo)軌誤差和主軸回轉(zhuǎn)誤差都有可能因?yàn)樵谕度肭鞍惭b機(jī)床時(shí)產(chǎn)生誤差，或安裝方式不正確等都有在一定程度上產(chǎn)生誤差。

3.4 調(diào)整誤差與測(cè)量誤差

根據(jù)實(shí)際加工工作的基本要求，加工參數(shù)并不是固定的，在進(jìn)行不同機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，加工參數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。在正常的工作當(dāng)中，從產(chǎn)品加工的開(kāi)始到產(chǎn)品加工的過(guò)程再到最后的收尾工作，始終都在調(diào)整產(chǎn)品的操作參數(shù)，才能保證加工尺度的精準(zhǔn)程度。但是，對(duì)于參數(shù)的調(diào)整，會(huì)受到來(lái)自工作人員和機(jī)器設(shè)備在內(nèi)的很多不同因素的影響，造成參數(shù)的數(shù)值并不是完全準(zhǔn)確的，還有可能是測(cè)量方面存在一些問(wèn)題。

3.5 刀具和夾具的制造誤差及磨損

刀具和夾具在長(zhǎng)期使用過(guò)程中也容易出現(xiàn)磨損，但不能出現(xiàn)磨損，就及時(shí)進(jìn)行更換，所以容易造成加工誤差。此外，由于工具和夾具的制造商不同，工具和夾具之間可能存在一些差異，而這些細(xì)微的差異也很可能導(dǎo)致誤差的發(fā)生。刀具磨損會(huì)導(dǎo)致刀具的加工精度不足，導(dǎo)致機(jī)械加工表面出現(xiàn)加工誤差。而夾具引起的加工誤差主要是定位不準(zhǔn)確、夾具夾緊力不均勻、安裝誤差等3 個(gè)方面造成的。

3.6 定位誤差

在機(jī)械加工當(dāng)中的定位誤差，主要分為定位副制造誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，定位副制造誤差機(jī)械工件在夾具中的位置，取決于原件夾具的具體位置，而定位副標(biāo)準(zhǔn)和基準(zhǔn)不重合能夠?qū)⑸a(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品出現(xiàn)一定偏差，從而對(duì)機(jī)械工件加工的精度造成一定影響，如果定位標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定偏差，則很難通過(guò)樣品切割來(lái)進(jìn)行誤差評(píng)估，在進(jìn)行加工的過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，但偏差的大小直接影響工件加工的質(zhì)量和精度，定位標(biāo)準(zhǔn)和定位制造誤差之間的值則為定位誤差值。

3.7 機(jī)床部件誤差

眾所周知，一個(gè)正常運(yùn)行的機(jī)床是由幾個(gè)部分組成，而每個(gè)部分中的每一個(gè)部件之間的剛度和受力程度都是不同的，而機(jī)床部件在運(yùn)作的過(guò)程中，因?yàn)閮?nèi)部分工不同，則對(duì)剛度的具體要求也就不同，其中，有些部件因?yàn)槭芰Τ潭缺容^大，就需要對(duì)自身加強(qiáng)剛度，而對(duì)于那些受力程度比較小的部件來(lái)說(shuō)，就要降低對(duì)剛度具體要求。由于機(jī)床部件分工不同，這就導(dǎo)致機(jī)床部件的剛度無(wú)法做好統(tǒng)一，而對(duì)于對(duì)誤差的計(jì)算，也并沒(méi)有一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)。另外，工藝差異也會(huì)造成一定程度的誤差，主要是由于機(jī)械工件之間的差異和切削力的差異引起的工藝差異，在進(jìn)行具體的工作當(dāng)中，加工差異很容易導(dǎo)致變形而產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致機(jī)械工件誤差較大，無(wú)法計(jì)算這些誤差的具體方法。

3.8 工件受熱變形誤差

在進(jìn)行機(jī)械加工的進(jìn)程中，由于不斷出現(xiàn)摩擦和高強(qiáng)度的操作，機(jī)械工件在生產(chǎn)的過(guò)程中很容易產(chǎn)生熱變形，工件的熱變形就會(huì)影響機(jī)械加工的精度，就會(huì)在一定程度上增加加工誤差。這也是工件加工出現(xiàn)誤差的一個(gè)重要原因，在加工大型和高精度機(jī)械工件的過(guò)程中，工件誤差更為明顯。機(jī)械工件在進(jìn)行加工的過(guò)程中，會(huì)受到很多因素的影響，溫度也會(huì)逐漸升高。隨著溫度的提升，其中的設(shè)備、刀具和工件都會(huì)被加熱，并由于介質(zhì)的持續(xù)傳熱，從而產(chǎn)生物理反應(yīng)，當(dāng)熱度積累到一定程度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的部件產(chǎn)生受熱變形，從而影響機(jī)械加工的精度。

4 提高機(jī)械加工精度的有效措施

4.1 減少原始誤差

原始誤差可以通過(guò)相關(guān)工作人員的具體工作來(lái)減少誤差、例如，在進(jìn)行機(jī)械安裝的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員要嚴(yán)格按照基本標(biāo)準(zhǔn)與說(shuō)明進(jìn)行安裝，并且在安裝的過(guò)程中還要進(jìn)行不斷測(cè)試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)分析可能發(fā)生的誤差，能夠做到將誤差降低到最小。在進(jìn)行定制刀具和夾具時(shí)，在選擇的過(guò)程中要進(jìn)行多家廠商進(jìn)行對(duì)比，最后選擇最可靠、性價(jià)比相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好的廠家。并且在使用前，相關(guān)的工作人員要對(duì)工具的材料進(jìn)行檢測(cè)，這樣就能夠避免在刀具、夾具的原材料方面的原因所造成的誤差。

4.2 在加工的過(guò)程中對(duì)誤差進(jìn)行合理有效預(yù)防

在相關(guān)的企業(yè)單位部門(mén)，不是說(shuō)太大的或影響不大的誤差就不管了，而是對(duì)所有可能出現(xiàn)的誤差都要引起重視。相關(guān)工作人員在對(duì)這些出現(xiàn)的誤差進(jìn)行分析的過(guò)程中，要求嚴(yán)格的要求，必須要找專(zhuān)業(yè)的人員，不能隨便找一個(gè)工作人員來(lái)進(jìn)行具體的工作。找到誤差產(chǎn)生的具體原因，并采取有效的措施進(jìn)行處理。另外，可以對(duì)機(jī)械加工的工具進(jìn)行有效的研究，從而提升工作效率與質(zhì)量，在其中找到減少磨損的具體方法，做到盡可能減少磨損的情況，才能在一定程度上減少機(jī)械加工中的誤差。

4.3 減少或轉(zhuǎn)移原始誤差

原始的誤差是指原始數(shù)據(jù)的收集和分析，當(dāng)收集不同的數(shù)據(jù)并仔細(xì)分析和比較時(shí)，相關(guān)工作人員就會(huì)知道原始誤差對(duì)機(jī)械加工過(guò)程中造成的影響。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的比較和分析，還可以在其中找到原始誤差的規(guī)律，從而打破規(guī)律，在一定程度上減少誤差。因此，要做好對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的日常維護(hù)及保養(yǎng)工作，對(duì)減少誤差能起到一定作用。

4.4 采取補(bǔ)償控制技術(shù)

誤差補(bǔ)償是減少誤差的方法之一，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量和收集，再利用相關(guān)軟件進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊环N技術(shù)手段，這種技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好實(shí)施，因?yàn)檫@種技術(shù)的實(shí)施成本比較低，還比較簡(jiǎn)單方便。誤差補(bǔ)償主要有兩種最常見(jiàn)的補(bǔ)償方法，誤差補(bǔ)償法和誤差抵消法。誤差補(bǔ)償法是將原有的誤差進(jìn)行覆蓋，從而縮小誤差的方法，而誤差抵消法是將原始誤差和預(yù)期誤差之間的關(guān)聯(lián)，對(duì)具體的誤差進(jìn)行消除的方法，誤差抵消法雖然不能從根本上消除誤差，但能夠在一定程度上做到減少誤差。

4.5 提高機(jī)床精度

為了進(jìn)一步提升機(jī)械加工的精度，首先要提高機(jī)床本身的精度，而想要提高機(jī)床本身的精度，相關(guān)的工作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的機(jī)床，在進(jìn)行機(jī)床安裝的過(guò)程中，要注意刀具和夾具等零件的精度，而對(duì)于位置的掌控也尤為重要。其次，相關(guān)工作人員在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，要控制對(duì)接卸加工的使用力，能夠在一定程度上減少對(duì)工件的磨損、受熱、內(nèi)應(yīng)力和剛度等方面出現(xiàn)的變形。另外，在進(jìn)行機(jī)械運(yùn)作的階段中，要對(duì)加床所造成的誤差進(jìn)行記錄，并分析出產(chǎn)生誤差的主要原因，找到原因以后就可以根據(jù)具體情況制定出解決方案。并且相關(guān)工作人員要對(duì)機(jī)床進(jìn)行定期檢查與維修，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，對(duì)磨損的零件也能進(jìn)行處理，從而降低誤差，提升機(jī)械加工的精度。

4.6 分組法

相關(guān)工作人員為了能夠進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)精度，可以通過(guò)對(duì)原始誤差進(jìn)行分化的方法，也就是按照每個(gè)工序?qū)訉臃只?，根?jù)不同加工的類(lèi)型存在的差異，對(duì)相關(guān)的加工工作進(jìn)行記錄，將機(jī)械工件分為毛坯、半成品等不同的小組中，分組之后相關(guān)工作人員再根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)刀具、夾具進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，確保將誤差降到最低，并對(duì)機(jī)械工件的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工，從而在一定程度上減少誤差。不僅如此，相關(guān)工作人員還可以將機(jī)械工件進(jìn)行反復(fù)加工，及時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值和誤差值進(jìn)行有效的調(diào)整，從而縮小差距，減少誤差，提升機(jī)械工件的精度。

5 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械加工的過(guò)程中，出現(xiàn)誤差無(wú)可避免，也不能完全確保機(jī)械加工中的工件精度達(dá)到十分完美的程度，但誤差是可以減小的，從而減少機(jī)械加工出產(chǎn)生的誤差，提升機(jī)械加工的精度。在相關(guān)部門(mén)和相關(guān)工作人員的共同努力下，在一定程度上減少對(duì)加工中造成的誤差，從而就能夠提升機(jī)械加工的精度。在一定程度上減少原始誤差，在加工的過(guò)程中對(duì)誤差進(jìn)行合理有效地預(yù)防，采取相應(yīng)的補(bǔ)償控制技術(shù)，提高機(jī)床精度，對(duì)原始誤差進(jìn)行分組處理，從而減少誤差，確保機(jī)械加工發(fā)揮出更好的效果。