论文部分内容阅读
摘 要：在机械加工生产过程中，由于加工件的种类繁多，对于加工技术的要求也存在较大的差异性。因此，在实际生产中必须要以产品的实际用途和规格标准，正确制定并有效执行加工工艺，从而确保产品质量。本文对机械加工工艺技术的误差原因与有效应对策略进行简要分析。
关键词：机械加工；工艺；误差
中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0235-01
我国科学技术的快速发展使得机械工业领域取得了突破性的发展，机械工艺技术在材料领域、电子领域等等相关领域进步的带动下进步明显。机械加工生产过程中始终伴随着误差的影响，为了有效应对误差问题，需要从工艺技术方面进行有效改进。
1 机械加工中常见误差
1.1 定位误差
机械加工生产过程中的定位误差主要有定位副精度误差和基准重合误差两种。定位副由夹具与工件定位面组成，其误差产生的原因为：加工精度误差、配合间隙、数据精度低。这种误差最常出现在加工元件调整的过程中。如果在更换加工件后没有进行试切，则此类误差必然出现；基准重合误差的出现主要是由于加工件定位面的选取与定位基准之间出现冲突。
1.2 机床制造精度低
机床制造过程中，最为常见的误差主要有：导轨误差、主轴回转误差、传动链误差。其中导轨误差产生于机床制造过程中：机床主要部件间的相对位置，以及运动肌醇出现异常。制造精度对于机床的位置关系有着最为直接的影响。导轨误差在实际工业生产当中，会使得水平面和垂直面都出现直线度误差。同时在垂直面上也有可能会产生平行度误差[1]。主轴回转误差的产生，主要是由于平均回转轴线与主轴工作过程中的实际轴线间存在尺寸差，从而主轴回转过程中出现误差，这类误差的出现会使得实际生产受到最为直接的影响。实际生产中轴承的磨损以及同轴度误差，均会使得主轴回转误差增大。传动链误差主要是由于运行过程中的磨损，造成传动链运转中的公差链增大，影响机床的制造与装配。
1.3 加工器具误差
加工器具误差主要由夹具和刀具造成。①夹具的定位精度对于实际生产过程中加工件的尺寸误差有极大的影响，必须要减小夹具自身的几何误差。②刀具在加工过程中会出现大量磨损，直接影响加工件的尺寸与形状。
1.4 形变导致的误差
当加工件自身的强度远低于机床和刀具、夹具的强度时，在加工过程中非常容易出现形变误差。这种由于形变而产生的误差非常常见。例如，在进行镗孔时，当内孔直径较小、刀杆硬度也非常小，则非常容易出现刀具变形，影响加工精度。再如，外圆车刀自身在加工面与法线上的硬度非常高，其形变量非常小，可以直接忽略其形变误差[2]。另外，加工件自身材质不均匀，加工过程中出现切削力变化，都会增加形变误差。
2 机械加工中降低误差的有效对策
2.1 误差补偿
机械加工当中有很多误差无法避免，但是可以采用适当的措施将误差降低到可接受范围之内，这时便需要使用误差填补法。实际操作中，需要对原始误差产生的原因进行深入研究，采用增加或减少材料基本尺寸的方法进行误差的补偿和填补，从而降低零件加工误差。例如，可以降低机床丝杠螺距，使其低于标准值，从而减少装配预加拉伸力的影响，利用正应力进行误差补偿。
2.2 误差补救
利用人为操作的方式对误差进行有目的的消除，及时对误差进行人为补救，从而减少加工损失。机加工艺人员须要以工艺流程为基础，制定针对性的误差补救规范，抵消原始误差，控制加工误差，确保工艺方案准确、有效。例如，在加工滚珠丝杠时便可以针对实际使用需求减小螺距，防止滚珠丝杠在正常工作状态下由于热拉伸而产生的形变。因此，应当在进行机加工艺检测时做好相关数据记录工作，明确实际加工时所必须要遵守的工艺信息，使得误差补救能够在后续生产中得以实现。
2.3 误差分组
机加工作中有很多工艺经过长时间的经验积累已经相当成熟，并且生产中也能够做到良好的精度控制，但往往在下工序加工中却会由于加工精度低而导致定位误差或者复映误差，使得整体加工精度下降。若想短期内提升由于工艺不成熟而导致加工精度低的工序加工能力是非常不现实的，这需要大量的资金投入，且难以取得有效成果。针对这一问题便可以采用误差分组的方式加以解决。设定规范的工艺标准，将毛坯料或者加工半成品按照实际误差进行分组，将每一组料做为一个加工批次统一加工。加工时要进行统一的刀具调整以及-卡具调整，从而降低操作难度，提高整个批次加工过程中的产品质量，有效控制并降低误差，对产品尺寸分布进行有效控制。
2.4 有效控制温度变形
在加工过程中由于温度造成形变的问题有很多方法可以加以控制，当前所使用最为广泛的便是利用冷却液。通过冷却液的喷灌对工件加工部位进行直接降温，从而实现减少局部形变的目的。利用冷卻液也可以对刀具进行快速散热，减少刀具形变有、效降低摩擦热。在控制机床形变时，需要从多角度进行分析。①从热源角度进行热量控制时，可以通过减少机床与热源之间的联系降低热量。也可以通过使用润滑剂的方式降低热量产生。②从散热角度进行分析，冷却液仍然是当前最为有效的，快速散热的措施。另外还可以在热量相对集中的部位安装风扇等散热装置进行热量发散处理。通过这些方式能够有效减少热变形所产生的零件加工误差。
2.5 减少工艺误差
机加生产当中必须要重视工艺的准确性、规范性和有效性，减少工艺流程，防止由于工艺问题而导致的误差产生。在设计工艺流程的过程中，必须要尽可能选择成熟工艺，提高产品整体精度。例如，车削细长轴的过程中，工件会受到热度与应力的影响而产生变形。为了有效减少误差，提高产品精度，传统加工当中最常使用的方法便是大走刀反向对切。利用弹簧的性能原理，有效减小工件变形量。再如，磨削厚度较小的工件两端时，可以利用环氧脂将处于自由状态的工件粘合到一块平面度较高的厚板上，之后再将这块厚板与预加工件一起固定在吸盘上进行磨削。使用这种工艺方法的原理，便是通过增大预加工件的刚度，从而有效降低两端磨削。
3 结束语
机械加工在实际生产当中必然会有误差产生，使得产品精度和质量受到一定的影响。因此在机加工艺的控制上必须重视误差产生的原因，采取相应的措施将误差降到最低，提高产品质量。
参考文献
[1]张娅丽.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析研究[J].工程技术：文摘版，2016（11）：22.
[2]杨昆明.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].城市建设理论研究：电子版，2017（7）.
收稿日期：2018-3-26
关键词：机械加工；工艺；误差
中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0235-01
我国科学技术的快速发展使得机械工业领域取得了突破性的发展，机械工艺技术在材料领域、电子领域等等相关领域进步的带动下进步明显。机械加工生产过程中始终伴随着误差的影响，为了有效应对误差问题，需要从工艺技术方面进行有效改进。
1 机械加工中常见误差
1.1 定位误差
机械加工生产过程中的定位误差主要有定位副精度误差和基准重合误差两种。定位副由夹具与工件定位面组成，其误差产生的原因为：加工精度误差、配合间隙、数据精度低。这种误差最常出现在加工元件调整的过程中。如果在更换加工件后没有进行试切，则此类误差必然出现；基准重合误差的出现主要是由于加工件定位面的选取与定位基准之间出现冲突。
1.2 机床制造精度低
机床制造过程中，最为常见的误差主要有：导轨误差、主轴回转误差、传动链误差。其中导轨误差产生于机床制造过程中：机床主要部件间的相对位置，以及运动肌醇出现异常。制造精度对于机床的位置关系有着最为直接的影响。导轨误差在实际工业生产当中，会使得水平面和垂直面都出现直线度误差。同时在垂直面上也有可能会产生平行度误差[1]。主轴回转误差的产生，主要是由于平均回转轴线与主轴工作过程中的实际轴线间存在尺寸差，从而主轴回转过程中出现误差，这类误差的出现会使得实际生产受到最为直接的影响。实际生产中轴承的磨损以及同轴度误差，均会使得主轴回转误差增大。传动链误差主要是由于运行过程中的磨损，造成传动链运转中的公差链增大，影响机床的制造与装配。
1.3 加工器具误差
加工器具误差主要由夹具和刀具造成。①夹具的定位精度对于实际生产过程中加工件的尺寸误差有极大的影响，必须要减小夹具自身的几何误差。②刀具在加工过程中会出现大量磨损，直接影响加工件的尺寸与形状。
1.4 形变导致的误差
当加工件自身的强度远低于机床和刀具、夹具的强度时，在加工过程中非常容易出现形变误差。这种由于形变而产生的误差非常常见。例如，在进行镗孔时，当内孔直径较小、刀杆硬度也非常小，则非常容易出现刀具变形，影响加工精度。再如，外圆车刀自身在加工面与法线上的硬度非常高，其形变量非常小，可以直接忽略其形变误差[2]。另外，加工件自身材质不均匀，加工过程中出现切削力变化，都会增加形变误差。
2 机械加工中降低误差的有效对策
2.1 误差补偿
机械加工当中有很多误差无法避免，但是可以采用适当的措施将误差降低到可接受范围之内，这时便需要使用误差填补法。实际操作中，需要对原始误差产生的原因进行深入研究，采用增加或减少材料基本尺寸的方法进行误差的补偿和填补，从而降低零件加工误差。例如，可以降低机床丝杠螺距，使其低于标准值，从而减少装配预加拉伸力的影响，利用正应力进行误差补偿。
2.2 误差补救
利用人为操作的方式对误差进行有目的的消除，及时对误差进行人为补救，从而减少加工损失。机加工艺人员须要以工艺流程为基础，制定针对性的误差补救规范，抵消原始误差，控制加工误差，确保工艺方案准确、有效。例如，在加工滚珠丝杠时便可以针对实际使用需求减小螺距，防止滚珠丝杠在正常工作状态下由于热拉伸而产生的形变。因此，应当在进行机加工艺检测时做好相关数据记录工作，明确实际加工时所必须要遵守的工艺信息，使得误差补救能够在后续生产中得以实现。
2.3 误差分组
机加工作中有很多工艺经过长时间的经验积累已经相当成熟，并且生产中也能够做到良好的精度控制，但往往在下工序加工中却会由于加工精度低而导致定位误差或者复映误差，使得整体加工精度下降。若想短期内提升由于工艺不成熟而导致加工精度低的工序加工能力是非常不现实的，这需要大量的资金投入，且难以取得有效成果。针对这一问题便可以采用误差分组的方式加以解决。设定规范的工艺标准，将毛坯料或者加工半成品按照实际误差进行分组，将每一组料做为一个加工批次统一加工。加工时要进行统一的刀具调整以及-卡具调整，从而降低操作难度，提高整个批次加工过程中的产品质量，有效控制并降低误差，对产品尺寸分布进行有效控制。
2.4 有效控制温度变形
在加工过程中由于温度造成形变的问题有很多方法可以加以控制，当前所使用最为广泛的便是利用冷却液。通过冷却液的喷灌对工件加工部位进行直接降温，从而实现减少局部形变的目的。利用冷卻液也可以对刀具进行快速散热，减少刀具形变有、效降低摩擦热。在控制机床形变时，需要从多角度进行分析。①从热源角度进行热量控制时，可以通过减少机床与热源之间的联系降低热量。也可以通过使用润滑剂的方式降低热量产生。②从散热角度进行分析，冷却液仍然是当前最为有效的，快速散热的措施。另外还可以在热量相对集中的部位安装风扇等散热装置进行热量发散处理。通过这些方式能够有效减少热变形所产生的零件加工误差。
2.5 减少工艺误差
机加生产当中必须要重视工艺的准确性、规范性和有效性，减少工艺流程，防止由于工艺问题而导致的误差产生。在设计工艺流程的过程中，必须要尽可能选择成熟工艺，提高产品整体精度。例如，车削细长轴的过程中，工件会受到热度与应力的影响而产生变形。为了有效减少误差，提高产品精度，传统加工当中最常使用的方法便是大走刀反向对切。利用弹簧的性能原理，有效减小工件变形量。再如，磨削厚度较小的工件两端时，可以利用环氧脂将处于自由状态的工件粘合到一块平面度较高的厚板上，之后再将这块厚板与预加工件一起固定在吸盘上进行磨削。使用这种工艺方法的原理，便是通过增大预加工件的刚度，从而有效降低两端磨削。
3 结束语
机械加工在实际生产当中必然会有误差产生，使得产品精度和质量受到一定的影响。因此在机加工艺的控制上必须重视误差产生的原因，采取相应的措施将误差降到最低，提高产品质量。
参考文献
[1]张娅丽.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析研究[J].工程技术：文摘版，2016（11）：22.
[2]杨昆明.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].城市建设理论研究：电子版，2017（7）.
收稿日期：2018-3-26