【摘要】随着技术的发展，机械加工工艺水平得到了很大提高，人们对机械加工产品的要求标准也越来越高。而机械加工工艺精度与产品的质量和使用性能有着直接关系，必须重视机械加工工艺中的误差问题。为此本文对机械加工工艺中的技术误差问题进行分析，并提出误差控制以及工艺优化的措施。
【关键词】机械加工工艺；误差问题；解决对策
【中图分类号】TH161【文献识别码】A【文章编号】2095-3518（2016）02-61-02
在机械产品的加工过程中，由于产品的机械加工技术和要求各有不同，所以在实际生产中就要结合产品的用途和规格严格地控制机械加工工艺从而提升产品的使用性能。机械加工的精度不仅会影响机械零件的外观，更加会影响其使用寿命，且生产中任何一个工艺环节出现了问题，均可能会影响机械零件的精度。因此必须对机械加工工艺有足够的认识，提高零件的稳定性和长久性。
1机械加工工艺的技术误差原因分析
1.1定位误差
在零件的加工环节的定位误差主要表现在两方面，其一是由于定位副加工不准出现误差，其二是基准不重合导致误差（见图1所示）。所以在零部件的加工中就必须重视定位基准的参考，尽量选择正确的几何要素进行，当所定位的基准与设计基准不相符时，会出现基准不吻合的误差。定位副由两部分构成，分别是工件定位面和夹具定位原件，定位副间或者定位副制造的配合间隙出现的异常变化会引起零件的变动，其导致的零件最大变动量即为该定位副的加工不准确误差大小。该误差一般出现在采用调整法加工零件的过程中，而试切法则不会出现类似问题。
1.2机床制造误差
常见的机床制造误差有主轴回转误差、传动链误差、导轨误差等。其中导轨误差，是机床各主要部件相对位置和运动的基准，其精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。机床导轨误差在机械加工中影响的情况一般为：导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差和前后导轨在垂直面内的平行度（扭曲度）误差。由于传动链在运行中不断的磨损，从而影响传动链运转中产生的差距进而影响制造和装配过程。由于平均回转轴线和主轴的实际回转轴线存在一定的差距，从而产生主轴回转误差，会对零件制造产生直接影响，轴承运转磨损和同轴度误差均会增加主轴回转误差。
1.3加工器具误差
加工器具的误差主要指道具和夹具的使用过程中产生的误差，夹具的施工会直接影响加工的位置，一旦夹具出现了较大的几何误差，会对零件加工造成极大的影响。刀具由于长时间的使用必然会出现一定的磨损问题，这种磨损会对加工零件的形状、尺寸造成很大影响。
1.4变形后的工艺系统误差
在机械加工工艺中，如果要加工的机械零件的强度相比于机床、刀具和夹具较低的话，容易产生一定的形变从而产生误差（见图2所示）。这种因为变形导致的误差是机械加工技术误差的重要组成。对于镗直径较小的内孔，如果刀杆硬度相对较小，导致加工中更易变形，因此对机械加工的精度影响也就更大。由于外圆车刀在法线和加工面上的硬度相对较高，所以其导致的变形产生的误差较小可忽略。另外材质不均匀、加工切削力改变均会增加变形后工艺系统误差的影响。
2减少机械加工技术误差的基本方法
2.1减少生产加工的直接误差
减少直接误差是降低机械加工技术误差的重要措施，部分直接误差是可以通过预防来降低的。例如在机械加工中，由于受到热度和相关力度的影响，轴车会产生一定的变形，为此可以进行轴车对切，并以走刀的反方向为对切方向，这样就能充分利用弹簧的性能来防止轴车变形。如果加工的零件比较薄，可选择在在工件处在自由状态时进行加固，使得平整板和环氧酯充分结合，将工件用吸盘磨平，不仅加强了工件刚度，同时降低了工件两端磨削作用，减少生产加工的直接误差。
2.2填补和补偿误差
在机械加工中有些误差是不可避免的，但是能够通过适当的方法来降低这些误差，这个时候就可以用到误差填补法。具体来说就是充分地研究原始误差的发生原因，并通过增加材料的方法实现误差补偿和填补，最终实现降低零件加工误差的效果。例如为了填补机床误差，必须适当的降低机床丝杆之间的螺旋距离，适当低于标准值从而在装配时补偿了预加拉伸力的影响，产生正应力来补偿误差。另外还可以通过一定的设备来定期产生压力，从而减少机械工件受热，维持丝杆螺距的稳定，但应注意这种方式也会产生一定的原始误差。
2.3灵活采用误差分组
在机械零件的加工中，有时部分工艺已经非常成熟，而且精度控制良好，但是在下一个工序加工半成品的过程中往往由于精度太差出现了严重的定位误差或者复映误差，从而降低了零件的精度。而单独提升这一工序的加工精度存在很大困难，常常需要较大的经济投入，这个时候就可以采用误差分组的方法，将毛坯或者半成品以误差为标准进行分组，然后分组分批次进行生产和加工，通过调整道具和工件位置等减少操作难度，减少整个批次零件的误差，有效地控制工件的尺寸分布。
2.4减少温度变形
当前控制温度变形的主要方法为冷却液，以此来降低工件的局部温度，实现降低工件变形的目的。道具的温度变形控制可以采用冷却液的方法，从而使得道具快速散去热量，并减少切割导致的摩擦热。对机床热变形控制的方法有很多，从热源角度分析可以减少机床和热源联系，也能通过润滑剂来降低产热。从散热来说冷却液是最有效的措施，还能够在热量出现较大的部件安装散热装置，从而来减少温度形变造成的零件生产误差。
3严格遵循机械加工的原则
机械加工工艺有一定的加工原则，严格遵守这些原则也能够减少生产中的误差，提高机械加工零件的精度和质量。
3.1一般原则
在机械加工技术生产中需要遵循以下几点：（1）加工基准面，即在机械加工中首先加工其基准面，从而为后续工作提供基准数据上的参考，这种方式被叫做基准先行。（2）划分阶段，对于部分机械零件要求较高的，可以将机械加工工艺划分为多个不同的阶段，一般来说可以氛围粗加工、半精加工和精加工三个阶段，从而提升产品质量，并结合三个阶段选择不同的机械设备，方便查看毛坡问题。（3）先孔后面，对于箱体、连杆和支架等零件的加工要遵循这一原则，这样就能够更好的确定孔和平面的位置精度，便于操作。
3.2具体操作中的原则
（1）将精加工和粗加工分开进行从而提升机械加工零件的精度。在粗加工中常需要大量的切削，毛坡往往会受到较大的切削力和夹紧力，从而导致表面加工中出现硬化状态，而且工件内部也有较大的内应力，加上粗加工和精加工同时进行会极大地降低精加工的精准度。对于部分精度要求较高的机械加工零件，在完成粗加工后还需要一定的失效处理来降低内应力的影响。（2）选择合适的机械设备，粗加工的主要任务是减少加工余量为精加工准备，往往对精度要求较小，所以选择功率大、精度低的机床，而精加工则需要较高精度的机床作业。（3）合理的安排热处理工序，在进行热处理的时候也要遵循一定的原则：为完善金属切削性能的热处理往往需要安排在加工前完成，例如正火、退火和调质等；消除内应力的热处理工序要在粗加工后精加工前；提高零件性能的热处理多在加工后来完成，常见的有淬火、回火等，如果在热处理后零件出现变形还需要进行精磨处理。
4结语
总之，在机械加工工艺中误差的出现是不可避免的，而且误差类型也多种多样，这些误差会严重的影响机械加工工艺的精度。所以在机械加工工艺的控制中就必须加强对工艺技术误差的重视，找出误差原因，采取必要的误差控制方法，从而不断地完善机械加工工艺，提升机械产品的质量和使用寿命，确保机械加工工业的健康发展。
参考文献
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[2]刘伟鹏.关于机械加工工艺技术的误差分析[J].科技创新导报,2012,(32).
[3]孟华峰.机械加工工艺技术与误差分析[J].煤炭技术,2011,(8).
作者：赵强 单位：中国汽车工业工程有限公司工艺设计所
