机械误差（共11篇）
机械误差 篇1
1 引言
随着社会的发展, 人们对机械产品的精度要求越来越高, 而降低机械产品的加工误差是提高产品质量和性能的直接途径。在实际的工业生产中, 每个零件的生产都是由各种类型的机床连续生产完成的, 又因为各个零件的尺寸、形状、规格和技术要求都不相同, 所以在加工过程中难免会出现各种类型的误差。如何降低这些影响产品质量与性能的误差呢?本文将从机械设计和加工两个方面对如何降低误差进行研究。
2 机械设计与加工的误差分析及降低措施
2.1 机械设计与加工的误差分析概述
一个零件从设计到加工直至成型要经过三个阶段, 第一个阶段是机械设计阶段:一个零件的设计不仅仅是形状的设计, 还要考虑使用什么样的材料, 如何进行加工, 加工过程中会产生什么样的变化等等, 这些都影响着零件的误差;第二个阶段是机械加工阶段:加工过程是产生误差的最主要过程, 影响零件误差的因素有加工设备误差, 加工工艺误差, 测量误差等;第三个阶段是检测阶段:零件完成后要进行质检, 不合格的产品将进行报废处理, 检测的工具、检测方法和检测人员的素质都影响着零件的误差。
2.2 机械设计的误差分析
在机械设计过程中, 要考虑到零件的误差, 为了降低零件的误差, 在机械设计过程中需要注意三个方面的问题:首先是机械零件的材料选择问题, 机械零件的材料要满足其使用性能、工艺性能和经济性能;其次要选择合适的加工方法, 加工方法的不同, 机械零件的物理性能也不一样, 比如零件的毛胚是采用铸造, 还是锻造, 采用何种热处理方式, 这些都将影响机械零件的加工误差和机械的内应力, 最终影响机械零件的使用性能;再次要考虑零件的可加工性, 将零件的形状设计成易于加工的类型, 将精度要求高的位置与精度要求低的位置区分开, 使零件在满足要求的情况下尽可能的降低产生误差的可能。总体来说, 设计与加工是相辅相成的, 必须结合零件的加工工艺区设计, 绝不能脱离加工单纯去设计, 那样设计出来的零件必然是造价高且无实用意义的模型。
2.3 机械加工的误差分析
虽然机械设计中会产生一小部分因各种原因造成的误差, 但最主要的误差来源是机械加工, 机械设计可以通过形状等的改变对加工误差进行一定程度上的补偿, 下面本文对机械加工中的误差产生的几个主要原因进行分析:
2.3.1 机床自身运转的制造误差
机床本身也是一种机械, 其性能随着使用寿命的增长会产生一些误差, 主要包括主轴回转误差、导轨的位置误差、传动链的传递误差, 其中主轴的回转误差是指主轴的实际回转轴线与其理论回转轴线之间的变动所产生的误差, 对回转件的加工精度起到很大的影响, 零件的同轴度、挠度、圆跳动等都受到很大的影响;导轨的位置误差来源于两个方面, 一是导轨的安装误差, 二是导轨自身的制造误差和长时间使用的变形误差, 导轨的位置是机床运转的基本依据, 其位置误差极大的影响着零件的加工;传动链是整个机床运转的能量传递体系, 传动出现误差将影响机器的相对运转, 链条与机器传动件之间的摩擦等, 也是影响机械加工的主要误差原因之一。
2.3.2 机床用具的误差
机床的用具分为两种, 一种是刀具, 刀具在使用过程中不可避免的出现自身的磨损, 从而导致零件出现误差, 不同的机床使用的刀具不一样, 对零件的误差造成的影响也不一样, 总体来说, 一般的刀具对机械加工的误差是极小的, 另一种是夹具, 机床夹具是机械加工的必须辅助设备, 主要用于控制刀具、零件和机床的位置, 所以它产生的误差要远远大于刀具。
2.3.3 机械加工过程中的定位误差
机械加工中的定位误差主要出现在基准点不重合和定位副本身存在误差两个方面。在机械零件加工过程中, 必须有精准的基准点, 一般与设计中的基准点重合, 若选用的基准点与设计基准点不一致, 就会产生较大的误差;定位副是工件的基准面与夹具的定位面组成, 若夹具的定位面制造不精确或粘有杂物, 就会产生较早的制造误差。
2.3.4 加工过程中的系统误差
在机械加工过程中, 如果工件材料的刚度低于机床或机床用具的刚度, 工件就会因为切削力的作用而变形, 从而导致误差。这种误差是可以避免的, 机械设计人员应该一开始就考虑到, 对加工工艺进行一定的限制。
2.4 降低误差的措施
要降低零件的误差需要从三个方面着手:一是减少加工中的直接误差, 对机械加工中可能出现的误差进行削弱或消除, 可以在设计时对这部分误差进行考虑, 或者加工时选择合适的机床和夹具;二是对避免不了的误差进行补偿, 即根据已知的误差量, 通过添加原料或加工尺寸留下余量 (原本30mm的尺寸按31mm加工) 等对误差进行弥补。三是对产生误差的零件进行分组使用, 这种误差处理方法较为简单, 也较为经济, 这种方法的原理是对已经加工好的半成品或成品, 将大的误差分为较细微的小的误差段, 根据这些小的误差段对零件进行匹配或进一步的加工, 如加过误差偏大的销就要配一个误差偏大的销孔进行匹配。
除了这些产生误差的因素外, 还有许多其它的因素 (如人为操作因素) 以及相应的措施, 本文因为篇幅关系就不在此一一介绍了。
3 结束语
在机械设计和加工中, 误差是不可避免的一种现象, 然而误差却可以降低或削弱, 本文通过对机械设计与加工中的误差产生的原因进行详细的分析, 提出了相应的预防措施, 或通过设计时进行避免、或加工时进行补偿、或产生误差后进行分组处理, 为提高零件的精度提供了有效的借鉴。
摘要：在机械设计与加工的过程中, 误差是影响产品质量的主要因素, 因此对误差产生的原因和可以采取的措施进行分析显得十分必要, 文章通过对机械在加工过程中的变化规律的分析, 提出了在机械设计和加工中采取合理的措施降低误差。
关键词：机械设计,加工,误差分析,措施
参考文献
[1]冯义连.浅析影响机械零件加工精度的主要因素[J].科教文汇, 2008 (9) :262-264.
[2]翟道美, 易广斌.影响机械工程加工精度的因素分析[J].黑龙江科技信息, 2009 (05) .
[3]陈永涛, 郭双全.浅析机械加工精度影响因素与提高途径[J].科技资讯, 2010 (15) .
机械误差 篇2
【关键词】 机械加工 精度 误差 控制方法
相对于人类社会的发展需求而言，机械工业是国民经济发展的重要基础，作为现代化工业产品的重要生产环节，机械加工是利用机械手段针对相关工件进行加工制造的过程。随着高尖科技的不断创新与发展，对于机械元件加工的精度要求愈来愈高，针对影响机械加工精度的误差成因，如何在机械加工过程中避免或减小机械部件的精度误差，提高和优化机械产品的加工质量及其性能，成为现代机械加工制造领域广为关注的技术问题。
1 机械加工精度的内涵要求
机械加工是根据相关工件的外形尺寸或性能结构设计需求，以车床、铣床、钻床、磨床、冲压机、压铸机等专用机械加工设备为介质，采用一定的技术加工手段来进行机械工件产品制作的过程。根据被加工机械元件所处的温度状态，机械加工通常分为冷加工和热加工两种方式。机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值，与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。加工精度通常包括尺寸精度、形状精度和位置精度等方面的内容，尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差的范围，形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差，位置精度用来限制加工表面与其基准间的平行度、垂直度、同轴度等相互位置误差。
2 导致机械加工精度偏差的因素
机械加工中，误差会影响机械部件的加工精度及其表面质量。从误差的规律掌握程度来看，误差可分为系统误差和随机误差，导致机械加工误差的因素主要包括如下类型：
2.1 机床刀具的几何误差
机床是工件加工成形的重要机械，工件加工精度在很大程度上取决于机床及其刀具或夹具的加工性能。机床主轴、导轨以及传动链的工作性能低于机床加工的精度影响较大，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度质量，导轨磨损以及传动链始末两端传动元件间相对运动的误差是造成机床精度下降而影响元件加工精度的重要原因。刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。
2.2 定位误差
机械加工时应针对相关元件进行一定的基准定位，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。机床夹具定位元件在制造时不可能绝对精确，其实际尺寸应在在规定公差范围内变动。工件加工时将其与夹具定位元件进行固定时会出现细微配合间隙而引起位置变动量，形成定位副制造不准确误差。
2.3 测量或调整误差
工艺系统中，工件与刀具在机床上的互相位置精度，需要通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保障，被加工部件在加工过程中需要针对相关参数进行测量并及时调整系统工艺，由于测量方法、量具工具以及工件的原始精度和自身质量都存在着直接影响测量精度的误差因素。特别是工艺系统的调整不可能绝对地精确，因而会出现不同程度的调整误差。调整误差对工件加工精度的影响较为关键。
2.4 工艺系统的物理变形误差
被误解的机械表走时误差 篇3
计时功能作为手表最基础的功能，仍然是人们最看重的。如果一款走时不准确的手表，无论它的附加值多么吸引人，最终也是包含着巨大缺陷的。
尤其是机械手表被赋予了时尚、潮流、品味、奢华、鉴赏等一系列新的内涵，也因其自身独特的魅力，越来越受到消费者的关注，那么在选购中对机械手表走时准确性的认识，又存在多少消费误区呢，下面我们来一一解读。
1一般说来，机械表为什么没有石英表走时准确
在众多消费者购买产品时，通常都会有这样的疑问，下面我们结合石英表和机械表相关技术特性来分析解读。
按照指针式石英手表相应技术要求，优等品的瞬时日差为-0.5秒/天~0.5秒/天，而机械表则规定-20秒/天~40秒/天（包括面上、3时上、6时上、9时上共4个检验位置）。
从技术要求来看，同样等级的不同产品，对走时要求有很大的差异。主要是因为石英表和机械手表的原理不同，影响产品走时准确性的时基不同。石英表的时间信号模块由电子元件构成，时基为“晶体振荡器”，简称“晶振”，它可以提供很准确的时间频率信号，保证手表计时功能的精确。在正常情况下，一款优等品石英表，基本能做到分秒不差，即使是按照0.5秒/天的最大值来换算，每月也能控制在15秒内。而机械表则全部由机械元件构成，它的时基为“摆轮游丝振动系统”，它所产生的走时误差是其摆轮游丝系统的振动周期误差。所以要保证整套系统的准确性，涉及机械表生产中一系列问题，从产品设计，零件加工、零件材料、产品装配，甚至包括游丝的长短，都从方方面面影响着机械表走时。所以，技术特性的不同导致走时性能存在一定差异。
名词解释：瞬时日差
将在任意时刻测得的手表瞬时走时快慢推算成24小时的走时误差。它一般用校表仪对手表测量时获得，即以当时测得的走时快慢，并假设手表以此走时24小时所造成的走时误差。石英表标准规定在23±1℃条件下，取3天的测试平均值；机械表标准规定在18℃-25℃条件下，在测试过程中温度波动不大于2℃，手表满条状态下运走至15min-60min期间的测试值。
2机械表通常比石英表贵得多，一块品质优良的机械表应达到怎样的走时性能呢？
即使这样，有些消费者仍旧不理解，既然机械表动辄几千元，上万元，为什么不能和石英表一样做的非常准确呢？
目前正规的手表生产企业，在走时质量上通常都有自己的企业内控指标，虽然各个企业的内控指标不尽相同，但是基本都比标准规定的严格。国内企业一般会根据选用机心的不同，加严测试指标，如-10秒 / 天~25秒 / 天、-15秒 / 天~15秒 / 天、-5秒 / 天~20秒 / 天等；也会增加测试方位，将规定的4方位改为6方位，增加“面下”、“12时上”两个方位，这样既满足了标准要求又能在品质方面对消费者更多保证。
同时，很多生产企业在产品出厂时，考虑到机械表的特殊性，通常会在符合内部指标的前提下，将机械表调校的稍微偏快。这样做的好处是消费者在日常佩戴时，会抵消一部分由于发条动力不足、手表机械零件磨损、润滑油混合杂质产生油泥时等各种原因造成走时稍慢的情况。所以，当你的机械表出现走时稍快的情况，只要在一定误差范围内，都是很正常的。这就是消费过程中的理念误区了，因为目前售价在几万元以上的国外知名品牌机械表，他们经过世界上的最严格测试之一——“瑞士天文台认证”的测试指标为-6秒/天~4秒/天。比照这个指标要求，还不如石英表标准中的“合格”等级要求 (GB/T 6044-2005 《指针式石英手表》标准中，合格等级指标为-1.5秒/天~1.5秒/天)。所以机械表的准确性是相对的，如果苛求手表的准确性，石英表或原子钟要比机械表强很多倍，但同时也就失去了机械表的巨大魅力。
延伸阅读
瑞士天文台认证
天文台表的测试评估项目包括：平均日差、平均日变差、最大日变差等7项，机械表只要每天误差的在-6秒/天-+4秒/天之间就达标了，所以机械机心天文台表的准确是相对的。
机械加工中的误差分析 篇4
一、工件与刀具相对运动 时的几何轨迹误差
( 1) 近似的成形运动和近似的刀刃形状所产生的加工误差。在某些情况下,按原理准确地加工无法制造零件, 这样将使设备的结构或刀具的外形复杂化,制造很困难,用近似的加工方法, 不但可以简化机床或刀具的结构,且能提高生产率,使加工过程更经济。所以我们常常在满足零件技术要求的情况下,采取近似方法进行加工,既然是近似,就必然存在误差。
( 2) 机床、夹具、刀具的制造误差以及机床、夹具、刀具的磨损影响工件尺寸和形状精度。机床、夹具、刀具本身与其他机械加工的产品一样,只能按一定的精度制造出来,在使用过程中还有磨损,致使原有的精度逐渐降低。机床、夹具、刀具本身的误差会影响切削运动的几何轨迹,进而影响加工零件的几何精度。
( 3) 机床调整方面的误差。机械加工各工序都要进行机床的调整。例如: 在卧式镗床上镗箱体孔时,要进行夹具在工作台上的安装调整,镗床主轴的高度调整,后支承与主轴的同轴度调整,工作台纵向、横向移动的调整和进给行程的调整,以及刀刃在镗杆上伸出长度的调整等。而这些调整都会产生误差影响零件的精度。
( 4) 工件装夹产生的误差。工件装夹到夹具内时,由定位和加紧过程引起的误差会影响加工表面的位置精度。
二、切削过程物理因素的 误差
( 1) 切削力和其他作用力引起的误差。刀具对工件进行切削时,产生的切削力会使工件、刀具、机床以及夹具产生弹性变形,因此,会造成加工误差。此外还有加紧力、离心力、重力等引起的误差。
( 2) 切削热和其他热源使刀具和工件的相对位置产生误差。在金属切削加工过程中,工艺系统的温度会产生复杂的变化,这是该系统所产生的切削热、摩擦热以及阳光和供暖设备的辐射热而引起的。工艺系统中,机床、刀具、夹具、工件的结构一般都比较复杂,所以热的传递和分布就比较复杂。温度的变化会引起工件体积的变化,并造成切深和切削力的改变。也就是说: 温度的变化将导致工艺系统中各元件间正确的相对位置的改变,使刀具与工件的相对位置和切削运动产生误差。
三、加工后的误差
( 1) 工件内应力引起的误差。内应力是指在没有外力作用下或去除外力后存在于工件材料内的应力,应力通常处于平稳状态,并在外观上无任何表现。当切削加工完毕后,毛坯原来内应力的平衡状态即被破坏,因此就会产生重新平衡或应力消减,这样就使工件产生变形而造成误差。例如: 因工件各部分受热不均匀或受热后冷却速度不同而产生局部的塑性变形,工件材料金相组织的变化不均匀引起的内应力,都能影响工件的加工精度。
( 2) 测量误差。工件加工后能否达到预定的加工精度必须用测量结果来加以鉴别。为防止废品产生,首先在调整机床时,必须以测量结果为依据,测量误差就直接影响调整精度。前道工序加工后测量的误差将直接影响工件的后道工序的加工精度。工件加工后的测量 误差则直接影响工件精度的评定。测量误差产生的原因很多,例如: 量具本身的制造误差和使用中的磨损; 在测量过程中,温度发生变化或量具与工件的温度有差别; 量具与工件的相对位置不正确; 量具在测量过程中用力不一致以及测量者的经验、技能等主观因素。
浅谈机械加工工艺技术与误差分析 篇5
关键词：机械加工 工艺技术 误差分析 工艺规程
1 概述
机械产品具备多项性能，特别是对于它的持久性与可靠性来讲，在某种程度上甚至会对它机械加工工艺产生非常大的影响。在机械生产加工的具体过程中，由于受到零件的大小、具体的生产技术指标等一系列要求的限制，一个普通的零件不仅仅只是在一个车床上完成，它需要经历非常多的加工工艺，在这个过程中，就需要根据零件的具体相关要求，来选择具体的机床来进行有针对性的加工与处理。在机械加工的过程中，它所经历的各项加工工艺的要求不尽相同，相关的施工人员必须要对施工工艺有一个非常清晰且准确的认识。
2 机械加工工艺的概念和认识
在具体加工的过程中，工艺人员首先要对待加工产品的大小要求等一系列的相关因素进行综合的考察和衡量，并以此为标准来确定相应的工艺过程，还会将有关的加工内容制作成一整套工艺性的章程。我们从某种角度来看的话，机械工艺的规程整个机械加工过程中的一个具有全局意义的指导性文件，是在具体的生产过程中相关的机械师必须要参考的一个非常重要的依据，同时，它也是对车间和工厂进行改造的一项很基本的技术依据。由于在实际的加工过程中，不同的工厂的生产状况是不一样的，与之相关的工艺流程也是不一致的，所以，必须要保证工艺流程具备一定的针对性，不可一概而论，要与实际的生产状况相结合。
通过实际的加工我们完全可以得出，从根本上来讲，机械师通过对机械零件的具体性质和位置、以及相应的尺寸和形状进行有根据的改变的过程就是加工工艺，加工工艺的最终的结果是使不规则的产品变成可用的半成品甚至是成品。当然这一切都需要建立在机械工艺流程的基础上来完成的。事实上，每一个具体的加工步骤、加工流程都需要有详细的说明。也就是上文中所说的加工章程，从某个角度来看，加工工艺与加工长城之间有着紧密且微妙的关系，我们可以这样理解：加工工艺是机械加工过程中在工艺环节的一个详细的参数，而工艺章程则是对加工过程中的一个规则形的，从实际情况来看，它其实是是从加工情况出发来编制的一个加工工艺。
3 在机械加工过程中容易出现误差的几个主要原因
3.1 在具体的定位过程中存在误差
在机械加工的过程中，定位的误差主要包括两种情况，一方面是由于在定位副制造的过程中，相关的数据出现误差造成的，另一方面则是是由于基准不能实现重合而产生误差。在具体的加工过程中，如果相关的设计基准与我们所选择的定位基准出现了冲突，就非常容易出现基准不重合的误差。从另一个角度来看，定位副是由夹具定位元件和工件定位面共同组成的，但是在具体的制作过程中，由于定位副之间的配合间隙与副制造的数值不够精确，就很有可能出现副制造的一系列误差。这种副制造的误差在我们在采用调整法来对所要加工的工件进行调整的过程中出现的可能性很大，但如果是在试切法加工工件的过程中，这种误差就不会出现。
3.2 机床制造过程中出现的误差
在机床的制造过程中，主要会出现三种误差，其一是在传动链中产生误差；其二是导轨出现误差；其三是主轴出现了误差。首先，传动链的误差指的是传动链两端的传动元件之间的相对运动引发误差的产生，而这种误差是由于傳动链中的各个环节的装配而造成的，在具体的使用过程中，传动链由于长期的使用，在不断磨损过程中也会加剧误差的产生。其次，作为机床运动的一个基准，导轨出现误差主要是由于对其的磨损不够均匀造成的。最后，主轴回转的误差，主要是由于主轴在一瞬间的实际回转过程中产生的平均的变动量，它的误差会影响到所要加工零件的一个精确度。[1]
3.3 刀具的几何误差
刀具在切削的过程中，会不可避免的产生磨损，如果磨损的程度很严重，就会在很大程度上使工件的形状和尺寸发生一定的变化。众所周知的是，刀具的几何误差与它的种类、尺寸之间存在有非常密切的关系，在使用一定的尺寸刀具加工过程中，工件的加工精度与刀具的制造误差之间，也存在有非常密切的关联。
3.4 加工工艺中由于受力变形引发的误差
一般而言，在具体的机械加工过程中，机械工艺系统对工件刚度的要求与夹具和刀具对比的话，比较低下，在切削的作用力之下，由于所使用工件的刚度不够，很容易产生变形，这种变形对于机械零件的加工误差也是很大的。由于加工切削力产生了一定的变化，工件的材质也不尽相同，切削力会发生非常明显的变化，这就在很大程度上导致工艺系统发生很大的变形，这就在很大程度上加剧了加工过程中的误差。
4 机械加工过程中避免误差的主要对策
在具体的加工过程中，所遵守的加工顺序应该是基准先行，主先次后、面先孔后、先粗后精，而且，要尽可能的选择更多的使用基准，这就很容易保证各个加工表面的相对精度。[2]
4.1 加工过程中的误差补偿法
所谓的误差补偿法，主要就是只在加工的过程中，机械师通过人为的制造出一种与之前不同的全新的误差，去抵补工艺系统中可能出现的原始性的误差，从而在很大程度上减少加工过程中的误差，比如再制造数控机床之上的滚珠丝杆过程中，机械师可以刻意的将螺距磨得小于标准值，在具体的装配过程中，所产生的拉伸力就会将丝杆螺距拉长到标准化的程度，这就可以很好的补偿了原始的误差，也在很大程度上产生了正应力，机床在工作的过程中，由于丝杆产生热量，就会抵消其内压应力，从而保持了一个标准化的螺距。
4.2 直接减少误差
在具体的机械生产过程中，直接减少误差的方法，运用得比较普遍，首先，工作人员必须要明确的找到影响精度的各种误差的主要因素，然后采取一定的措施进行避减。举例来讲的话，在进行细长轴车削的过程中，工件很容易在温度的强烈影响之下发生变形，这个时候，机械师就完全可以就采用“大走刀反向切削”的手法来直接减少变形。除此之外，机械师在薄片工件的两个端面进行磨削的时候，也可以使用环氧树脂粘强剂将所有的的工件全部粘结在同一块平板之上，保证工件与平板可以同时固定在吸盘之上，我们也完全可以将工件的上端面磨平，然后将其取下，以上断面作为基准来磨平其他的断面，这样就可以比较完美的解决薄片的变形问题。[3]
4.3 对误差进行有效的分组
在我们具体的加工过程中，作为单个工序来讲，工艺能力是充足的，它所使用的加工精度也非常稳定，但是加工半成品的过程中，精度却无法维持在一个较高的水平。这就必须要求来参考上一道工序的加工精度与具体的毛坯精度，这样的过程在加工的时候显得非常的不科学，工作人员可以根据这种情况，采用误差分组的办法来避免误差的产生，具体来讲，可以将半成品或者毛坯的尺寸按照误差的大小人为地分为几个小组，毛坯的误差就会在很大程度上缩减，之后机械师可以有效的调整工件与刀具之间的具体位置，通过这种手段，我们就可以缩小工件的具体尺寸范围，从而通过这种手段来避免误差。
5 结语
在现时今日，机械加工过程中产生的误差和加工的工艺是机械加工行业的一个侧重研究的对象，工作人员在具体的实践过程中，要不断的总结相关的经验教训，从根本上减小加工过程中的误差，提高工件的加工精度，确保加工质量。
参考文献：
[1]王秀艳.机械加工误差及提高加工精度分析[J].中国新技术新产品，2012（2）.
[2]向大学，刘明生.机械加工误差产生的原因及改进措施[J].制造业自动化，2012（6）.
机械加工中的误差分析 篇6
一、误差的分类
在机械加工时, 机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统, 称之为工艺系统。切削加工过程中, 决定加工表面几何形状、尺寸和相互位置的工艺系统各环节间, 相对位置产生偏移的各种因素则称为原始误差。一部分原始误差与工艺系统本身的初始状态有关;一部分原始误差与切削过程有关。这两部分误差又受环境条件、操作者技术水平等诸因素的影响。
(一) 与工艺系统本身初始状态有关的主要原始误差
(1) 原理误差, 即加工方法原理上存在的误差。
(2) 工艺系统几何误差, 它可归纳为两类:一类是工件与刀具的相对位置在静态下已存在的误差, 如刀具、夹具的制造误差与磨损, 调整误差和工件的定位误差等;另一类是工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差, 如机床的制造、安装误差与磨损。主要包括机床主轴的回转误差、导轨的导向误差、传动链的传动误差等。[1]
(二) 与切削过程有关的原始误差
(1) 工艺系统力效应引起的变形, 如工艺系统受力变形、工件内应力的产生和消失而引起的变形等。
(2) 工艺系统热效应引起的变形, 如机床、刀具、工件的热变形等。
另外, 环境温度、测量方法以及操作者的技术水平和精神状态等, 都对加工精度有影响。
二、引起加工误差的工艺因素
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。符合程度越高, 精度越高。生产中, 加工精度的高低常用加工误差的大小来表示。加工精度越高, 则加工误差越小;反之越大。[2]在机械加工中, 由机床、夹具、工件和刀具组成一个工艺系统。此工艺系统在一定条件下由工人来操作或自动地循环运行来加工工件。因此, 有多方面的因素对此系统产生影响。引起加工误差, 归纳起来有以下几方面的因素:
(1) 加工原理误差。是由于采用了近似的加工原理 (如近似的刀具或近似的加工运动) 而造成的误差。
(2) 安装误差。是指工件定位、夹紧时所产生的误差。
(3) 工艺系统的几何误差。是指机床、刀具和夹具本身在制造时所产生的误差, 以及使用中产生的磨损和调整误差。
(4) 工艺系统的受力变形。机床、夹具、工件和刀具在受切削力、传动力、离心力、夹紧力、惯性力和内应力等作用力下会产生变形, 从而破坏了已调整好的工艺系统各组成部分的相对位置关系, 导致了加工误差的产生。
(5) 工艺系统的受热变形。在加工过程中, 由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响, 工艺系统的温度会产生复杂的变化, 工艺系统会发生变形, 改变了系统中各组成部分的正确相对位置, 导致了加工误差的产生。[3]
(6) 调整误差。在机械加工的每一工序中, 总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确, 因而产生调整误差。
(7) 测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时, 由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素 (温度、接触力) 都直接影响测量精度。
三、加工误差的统计分析方法
前面对产生加工误差的主要因素分别进行了分析, 但在实际加工中, 影响加工精度的因素往往是错综复杂的, 仅用单因素分析法是不够的, 而要利用统计分析方法进行综合分析, 才能较全面地找出产生误差的原因, 掌握其变化的基本规律, 进而采取相应的解决措施。
常用的统计分析方法有:
1、分布曲线法
以实际加工出来的工件尺寸X (实际上是一段很小的尺寸间隔) 为横坐标, 以工件的频率y (频数与这批工件总数之比) 为纵坐标, 就可得出该工序工件尺寸的实际分布图直方图。再由直方图的各矩形顶端的中心连成一光滑的曲线, 即实际分布曲线。
2、正态分布曲线
当一批工件总数极多时, 零件又是在正常的加工状态下进行, 没有特殊或意外的因素影响, 如加工中刀具突然崩刃等, 则这条分布曲线将接近正态分布曲线。因此, 在生产中, 常用正态分布曲线代替实际分布曲线。
(1) 点图分析法的应用
在点图上作出中心线和控制线后, 就可根据图中点的分布情况来判断工艺过程是否稳定。因此在质量管理中广泛应用。点图上点子的波动有两种不同的情况, 第一种情况只有随机性波动, 其特点是波动的幅值一般不大, 而引起这种随机性波动的原因往往很多, 有时甚至无法知道, 有时即使知道也无法或不值得去控制它们, 这种情况为正常波动, 说明该工艺过程是稳定的。第二种情况是点图具有明显的上升或下降倾向, 或出现幅度很大的波动, 称这种情况为异常波动, 说明该工艺过程是不稳定的。X点图中的第20点, 如超出了下控制线, 说明工艺过程发生了异常变化, 可能有不合格品出现。一旦出现异常波动, 就要及时寻找原因, 消除产生不稳定的因素。
(2) 点图分析法的特点
所采用的样本为顺序小样本, 可以看出变值系统误差和随机综合误差的变化趋势, 因而能在工艺过程中及时提供控制工艺过程的信息;计算简单, 图形直观。因此在质量管理中广泛应用。
四、减少误差、提高加工精度的措施
在对某一特定条件下的加工误差进行分析时, 首先要列举出误差源, 即原始误差, 不仅要了解所有误差因素, 而且要对每一误差的数值和方向定量化;其次要研究原始误差到零件加工误差之间的数量转换关系, 常为误差遗传和误差复映关系。最后, 用各种测量手段实测出零件的误差值, 根据统计分析, 判断误差性质, 找出其中规律, 采取一定的工艺措施消除或减少加工误差。尽管减少或消除加工误差的措施有很多种, 但从技术上可分为两大类, 即误差预防和误差补偿。
1、误差预防
是指减少误差源或改变误差源至加工误差之间的数量转变关系。常用的方法有:直接减少原始误差法、误差转移法、采用先进工艺和设备法、误差分组法、就地加工法和误差平均法等。实践与分析表明, 精度要求高于某一程度后, 利用误差预防技术来提高加工精度所花费的成本将成指数增长。
2、误差补偿
在现成的表现误差条件下, 通过分析、测量, 建立数学模型, 以这些信息为依据, 人为地在系统中引入一个附加的误差源, 使之与系统中现存的表现误差相抵消, 以减少或消除零件的加工误差。从提高加工精度考虑, 在现有工艺系统条件下, 误差补偿技术是一种行之有效的方法, 特别是借助微型计算机辅助技术, 可达到更好的效果。
3、加工误差分析实例
磨削加工一批零件, 其直径尺寸为□
机械加工工艺技术与误差分析 篇7
众所周知, 不同的机械零件对于生产类型、形状、尺寸以及工艺技术的要求存在一定的差异, 一般情况下, 即使是一个普通的机械零件也需要在多个车床上才能加工完成。基于这样的原因, 在对机械产品进行加工的过程中, 往往需要应用一系列的机械加工工艺技术, 并要根据不同机械零件的具体要求, 选出最佳的加工方法与机床, 之后再对加工工序进行正确安排, 严格根据加工工序将机械零件加工出来。
1 简述机械加工工艺
以机械产品的加工数量、加工设备条件、工人的综合素质等实际情况为主要根据, 工艺人员合理选择采用的机械加工工艺技术, 制定工艺加工流程, 并将与机械加工相关的内容制成相应的工艺文件, 即工艺规程。工艺规程不仅是机械加工企业生产准备、计划调度的重要依据以及组织机械产品生产的基本技术文件, 也是扩建与改造加工车间的重要技术依据。不同的机械加工企业, 其实际生产情况、工艺流程也会出现一定的差异性, 基于这样的原因, 工艺流程相对来说具有比较强的针对性。而机械加工工艺流程指的是机械零件的加工制造步骤, 通过进行机械加工, 毛坯的形状、尺寸以及表面质量等就会相应的出现改变, 将毛坯逐渐加工成机械零件的这一过程, 就是机械加工工艺过程。举例说明, 一个普通的机械零件需要以此经过如下过程:从粗加工到精加工、从精加工到装配、从装配到质检再到最后的包装, 这一过程就是该机械零件的加工工艺流程。
机械加工工艺是在机械加工工艺流程的基础上, 改变机械零件的形状、尺寸、相对位置以及性质, 使其成为半成品或成品的过程[1]。而对于每一个机械加工步骤、机械加工流程来说, 都必须具备仔细的说明, 在机械加工工艺环节之中, 机械加工工艺流程是总纲领, 机械加工工艺是详细参数, 工艺规程则根据实际加工情况所制定的加工工艺。
2 机械加工工艺技术的误差及其产生的原因分析
2.1 机械加工过程中所出现的定位误差
在机械产品的生产与加工过程中, 若是机械定位副加工或者是基准定位存在不准确的状况, 就会导致加工定位误差的出现。定位误差是机械加工过程中较为常见、多发的几种误差之一, 也是机械加工工艺技术最基本的一种误差。基于这样的原因, 在将原材料加工成机械产品的过程中, 必须要将准确的机械加工要素当作基准, 并要保障定位基准、所选择的基准两者之间尽可能地重合或一致, 以减少定位误差的出现。可以说, 在机械加工过程中, 定位的精确性与精准度对机械加工质量、机械加工的精准水平起着决定性的作用。基于此, 为确保定位精准、减少定位误差的出现, 必须解决工件定位面、夹具定位原件存在的问题。然而, 若是机械加工设备存在定位误差或者是加工元件的测量数据存在误差, 那么势必会对机械加工产品的质量造成一定的影响。此外, 如果在机械加工过程中应用定位调整法, 极易出现定位副问题, 从而引发基准定位上的问题, 但若是在机械加工过程中应用试切法, 就能有效避免基准误差。
2.2 刀具与夹具存在的几何误差
刀具与夹具均是机械加工过程中必须要用到的加工器具, 因此, 刀具与夹具存在的误差在机械加工过程中也较为常见、多发。首先是刀具存在的几何误差。分析刀具存在几何误差的原因, 发现主要在于以下里两个方面:第一, 任何工具在经过长时间的使用之后都不可避免地会出现一定的磨损, 刀具也不例外, 在经过一段时间的使用之后, 由于受到各种因素的影响, 刀具刀体会出现一定的磨损, 从而其会产生几何误差, 对机械加工产品的精准度产生了一定的影响;第二, 在机械产品的加工过程中, 需要用到各式各样的刀具, 使用的刀具不同, 机械加工产品也会存在一定的差异性, 例如, 在机械制造过程中, 规定尺寸刀具对机械加工工艺技术造成的误差在很大程度上影响着加工零件的精准度, 而普通刀具造成的影响基本上能忽略不计[2]。其次是夹具存在的几何误差。分析夹具存在几何误差的原因, 发现主要在于:夹具在机械加工中如果能够得到合理使用, 就能对加工零件的位置进行准确定位, 然而在实际操作过程中, 因为对夹具的使用规范、使用标准的了解不足、掌握不准确, 导致夹具控制的刀具与机床之间出现了较大的空隙, 从而致使几何误差的出现。
2.3 机床制造误差
在机械产品的生产与加工过程中, 机床一般情况下处于运转状态, 机械运行摩擦过程中, 有很大的可能会出现制造误差, 制造误差也是机械加工工艺技术最为常见的一种误差。根据出现部位的不同, 可以将机床制造误差分为传动链误差、导轨误差以及主轴运转误差等类型, 这三种类型是最为常见的, 且均会直接影响机械加工产品的质量与精准度[3]。首先是传动链误差, 在机械产品的加工过程中, 机床上的传动链主要是在机床运转中起传递能量的作用, 然而, 传动链两端所连接的传动机存在运转速度不一致的情况时, 其在机械运动中不仅会磨损链条, 还会对传动机造成一定的损坏, 当传动链、传动机出现磨损, 势必会导致传动链两端出现差距, 进而造成机械加工产品出现一定的误差;其次是导轨误差, 导轨状态良好是机床能够正常运转的前提条件, 也是确定机床所有部件位置的标准。然而, 若是在安装导轨的时候存在质检不合格的状况或者在导轨使用过程中操作不当而导致其出现了磨损, 那么就极有可能导致导轨误差的出现[4];最后是主轴运转误差, 通常情况下, 如果主轴在运转的过程中出现运转量不稳定、运转速度不稳定的问题, 就极有可能导致机械设备产生磨损, 进而使主轴的实际运转数据与主轴的设计运转数据出现一定的差异, 这就会直接导致主轴运转误差的出现, 严重影响机械加工产品的质量与精准度。
2.4 工艺系统的变形误差
在机械产品的生产与加工过程中, 相比较于刀具、夹具等加工器具, 工艺系统中存在的工件的强度相对而言较低, 工艺系统变形误差的发生, 主要是机械加工产品本身所具备的性能所造成的。也就是说, 如果机械加工产品本身容易发生变形、强度非常低的话, 就会对机械加工工艺系统造成严重的影响, 从而导致工艺系统变形误差的出现[5]。例如, 当在内圆磨床上进行机械加工的时候, 切入磨床内孔的过程中, 选择应用横向切入法, 此时, 在外力的作用下内圆磨头主轴出现了变形, 那么利用其磨出的孔不可避免地会出现一定的误差 (如图1所示) , 从而严重影响机械加工产品的质量;再如, 在进行车削细长轴的过程中, 若是加工工件本身就存在强度非常低的情况, 那么在切削力作用之下, 其就极易出现变形问题, 从而导致变形误差的出现, 严重影响机械加工产品的质量 (如图2所示) 。总而言之, 在机械产品的生产与加工过程中, 材质不同、机械切削力不均等因素, 均有可能导致机械加工工件出现弯曲变形, 从而造成工艺系统变形误差的出现。
3 减少机械加工工艺误差、提高机械加工精度的有效措施
3.1 机械加工过程中应当遵循的原则
在机械产品的生产与加工过程中, 安排加工顺序的时候, 必须遵循如下几项基本的加工原则, 即“基准先行”、“先粗后精”、“先主后次”以及“先面后孔”等。与此同时, 在基准方面上, 应尽量选择多表面加工的基准, 以确保各加工表面具有良好的位置精度, 减少出现定位误差的可能性, 此外, 应当使设计基准、定位基准尽可能地重合, 以减少基准不重合误差出现的可能性。在机械产品的生产与加工过程中, 应当严格遵循相应的原则, 在“基准先行”、“先粗后精”、“先主后次”以及“先面后孔”等原则的指导之下, 尽可能地减少机械加工工艺技术误差, 提高机械加工的精度。
3.2 采取有效的措施, 尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差
在机械产品的实际生产与加工过程中, 一些机械加工工艺误差完全能够通过良好的前期准备而做到事先避免的, 基于这样的原因, 在实际机械加工与生产过程中, 必须采取有效的措施, 尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差。工作人员专业技能上的不足或责任意识不强, 就有可能导致各种误差的出现, 从而会对机械加工工艺的精度产生严重的影响, 基于这样的现象, 工作人员必须找出自身存在的、容易引起误差的因素, 并要致力于提升自身的专业能力与综合素质, 严格遵循相关技术标准的要求, 对机械加工工艺技术进行合理安排, 并要积极采取有效的、合理的措施尽可能地减少机械加工工艺过程中出现的直接误差。例如, 对薄片工件进行加工的过程中, 在磨削工件的两端时, 就可以采取如下措施进行加工:在自然状态下将所有部件用环氧树脂粘强剂粘合在一块表面光滑的平板上, 之后把平板、工件同时在磁力吸盘上固定, 再对其进行打磨, 确定一个端面磨平之后, 使用同样的方法对另一个端面进行打磨, 使用这样的方法, 就可以生产出不易变形、刚度较强的薄片产品。综上所述, 在机械产品的实际生产与加工过程中, 必须采取有效的措施, 尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差, 最终才能生产出质量良好的机械产品。
3.3 及时补救误差
在机械产品的实际生产与加工过程中, 一些机械加工工艺误差不可避免, 对于这部分机械加工工艺误差, 可以通过采取人为操作方法, 去抵消、补偿原有机械加工系统中存在的误差, 最终减少误差所产生的影响。也就说, 机械加工过程中, 工作人员必须严格根据加工工艺的实际应用情况, 制定并实施有针对性的误差补救对策, 抵消补偿原有机械加工系统中存在的误差, 从而实现对加工误差的有效控制, 确保加工工艺的有效性、准确性。举例说明, 对于机械制造数控机床存在的滚珠丝杆, 可以采取相应的措施适当减小螺距, 在使用滚珠丝杆的时候, 其在热量的影响之下进行拉伸会出现一定的增长, 若是根据标准值进行设计, 反而会出现较大的误差, 而在实践过程中适当减小螺距, 就可以使滚珠丝杆适应机械加工过程中出现的拉伸力, 最终减少误差。此外, 在机械加工工艺的实施过程中, 必须要对相关数据进行仔细、准确的记录, 并要掌握机械加工工艺的相关信息, 为补救误差方法的实施创造良好的资料条件。
4 结语
综上所述, 随着时间的推移、社会的进步以及科学技术的改进, 我国机械加工工业也顺势得到了巨大的发展, 并为促进市场经济的发展作出了突出的贡献。机械加工工艺技术的误差, 在很大程度上限制了我国机械加工工业的健康、持续发展, 因此, 必须采取合理、有效的措施, 减少机械加工工艺的技术误差问题的出现。
摘要：在机械加工过程中, 机械产品的可靠性、耐久性、性能以及质量从一定角度上来看是由机械加工工艺技术所决定的。然而, 机械加工工艺技术的误差, 在很大程度上限制了我国机械加工工业的健康、持续发展, 因此, 必须加强对机械加工工艺技术与误差的重视。本篇论文中, 笔者主要对机械加工工艺技术与误差问题进行了分析与探讨, 以供参考。
关键词：机械加工,工艺,技术,误差
参考文献
[1]李鹤.机械加工工艺技术与误差探析[J].科技展望, 2016 (04) :62.
[2]赵强.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].轻工科技, 2016 (02) :61-62.
[3]王秀丽, 魏永辉, 蒋志强, 魏永强.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J].河南科技, 2015 (24) :52-54.
[4]曹津炼.机械加工工艺技术的误差与原因探究[J].科技与创新, 2015 (03) :142+146.
探讨机械加工工艺技术与误差 篇8
1 机械加工工艺技术与误差的相关分析
1.1 定位过程
在进行定位操作时,定位副加工制造存在数据不准确的问题,从而导致出现定位误差。一般定位副是由工件定位面和夹具定位元件组成。在制造定位副时,其配合间隙会出现变异现象,也会产生误差问题。因此,合理运用试切法加工操作工件时,则不会出现定位副加工不准确的问题。与此同时,还会出现基准不重合的情况,即定位基准、几个要素中的基准等存在冲突,则会引起定位方面的误差。
1.2 机床制造
在生产制造机床时,可能会出现传动链误差、导轨误差和主轴回转误差。因此,相关工作人员要高度重视,避免机械加工产品受到影响。一般传动链误差是因为传动链长期使用,导致其磨损非常严重,从而使传动链各个原件之间出现相对运动,最终产生误差。与此同时,导轨误差指的是导轨制造、安装和使用时引起的。一般导轨在机床正常工作、相位确定中占据着非常重要的位置,只有减小导轨误差,才能真正保证机床生产制造的稳定性。另外,主轴回转误差指的是实际回转轴线、平均回转轴线之间的差距,它会影响机械零件加工的精确度。
1.3 器具加工
从机械加工的实际情况来看,加工器具中出现的误差是由夹具、刀具引起的,因此,在正确确定加工位置时,夹具发挥着非常重要的作用,需要尽量减少夹具使用过程中出现的几何误差,以达到机械加工工艺标准。与此同时,在使用刀具时,会直接接触煤矿机械加工零件,并导致其被严重磨损,最终影响机械加工原件的形状、尺寸等。另外,刀具、夹具存在的几何误差与它们自身的尺寸、种类、材质等有极大的联系,所以,在合理选择器具时,必须要高度关注工件的加工精度、器具的几何误差等。
1.4 变性加工
在进行机械加工时,部分加工器件的刚度压强和夹具、刀具、机床等的强硬度要求可能存在一定的差异,从而导致机械加工工艺变形,最终出现误差。因此,加工零件和工件的自身情况与标准强度要求不符,会出现机械加工受力不均匀的情况,最终引起变形误差。所以,要全面检查机械工艺加工正式开始前使用的工艺系统,以便更好地降低误差。
2 解决对策
在具体工作中,要加强机械加工人员的技能培训,增强他们的责任意识、管理意识,提高机械加工工艺的精度,在综合分析了各种影响因素的基础上,要确保机械加工工艺技术的合理运用,最终减少误差出现的次数。例如,在细长轴车的切削加工中,合理应用“大走刀反向切削法”可以避免高温引起的变形问题。又比如,在磨削薄片工件的两端时,所有部件的黏合都是用环氧树脂黏强剂来完成的——在自然状态下,将其黏合在一个平滑平板上,可以减小变形程度,提高机械加工产品的刚度。
有的误差是不能避免的,应采取相关措施进行误差补救,以避免机械加工产品出现太大的质量问题。一般情况下,可采取人为操作的方式减小误差,从而降低机械加工工艺中的损失。例如,合理应用滚珠丝杆工艺技术,可以通过减少螺距来减小误差,即在标准值的基础上减小一些螺距,以便更好地减少机械加工产生的拉伸力。因此,需要完整记录机械加工工艺检测时产生的各种数据,以便更好地减少误差。另外,合理利用误差分组可以进一步提高机械加工工艺精度,有效缩小误差范围。所以,要合理分类成品、毛坯的误差与尺寸,以减小误差,合理调整器械之间的位置,最终进一步提高机械加工工艺精度。
3 结束语
总而言之,在进行机械加工操作时,必须严格按照机械工艺流程合理调整机械零件,即大小,尺寸,形状,规格,等等,才能在有机结合相关生产环节的基础上,真正生产出客户所需的产品。这对全面提高机械加工产品的质量有重要的影响。
摘要：在我国市场经济快速发展的情况下,我国机械工业在加速发展,不但促进了机械加工工艺技术的进一步创新,还大大提升了机械工具的使用性能。简要分析了机械加工工艺技术与误差,探讨了机械加工工艺技术与误差的解决对策,以促进我国机械加工业更快、更好的发展。
关键词：机械加工,工艺技术,误差,产品质量
参考文献
[1]李峰.机械加工工艺中的技术误差问题研究[J].山东工业技术,2016(08):4.
关于机械加工中的误差分析 篇9
机械加工是我国经济发展的基础, 机械加工涉及到我国各个经济领域。机械加工质量和精度是衡量一个企业综合实力的重要指标, 进行企业机械加工的误差分析有着重要的实际意义。机械加工由于涉及到加工设备和加工工艺, 并针对不同的企业存在各种差异, 因此, 进行加工误差的控制是企业提高竞争力的重要努力方向。然而, 机械加工误差设计到企业的实际生产的全周期, 只有综合分析企业的生产规律, 才能获得企业加工所存在的缺陷。在前人关于加工误差的研究中, 大量专家和学者指出了控制加工误差的主要策略和执行办法, 为企业进行提高加工水平提供了一定参考。然而, 加工误差始终存在与企业制造过程中, 本文通过分析机械加工企业的一般加工行为, 提出针对性的控制加工误差行为, 进一步提高企业的加工精度水平[1]。
1 机械加工误差分析
机械加工误差是指企业的制造加工工件后的要求与设计标准存在一定的差距, 造成了加工产品不满足使用要求, 甚至会引起安全事故。加工误差于加工工序的诸多因素相关, 这些因素充满了不确定性, 给进行分析控制加工误差带了困难。误差按照实际产生的途径也可以分为随机误差和系统误差, 与要求加工精度有着紧密的联系, 主要分析如下:
1.1 加工设备误差
加工设备是进行机械加工的最直接工具, 也是保证加工误差的重要保障因素。加工设备误差主要指由于设备存在的原理性误差, 机械随着工作时间延长出现的加工误差, 加工设备存在的自身变形, 夹具和固定架存在的装配误差和工作环境变换等。例如在机床加工中, 可能引起加工误差的因素包括:加工刀具和夹具变形, 机床的滚珠丝杠之间的传动误差, 机电控制存在的系统误差和时间误差, 机床的运动检测误差等。可以看出, 加工设备误差来源范围广, 出现的时间难控制, 对于加工误差的影响重大[2]。
1.2 加工原理误差
机械加工主要通过加工工具与加工工件发生机械相互作用, 从而是工件发生变形达到理想形状。在此过程中, 加工工件发生剧烈的变化, 这就涉及到工件物理性质和几何性质的变化。
(1) 几何性质的变化。对于加工工件收到切削力后将发生自身变形, 如在车削细长轴时, 在两端顶针的固定下, 车刀会使细长轴发生弯曲变形, 这过程就导致了细长轴的加工误差。工件的刚度对于加工有着重要影响, 工件加工变形在很大程度上影响着企业加工质量, 此类误差可控制性差。
(2) 物理性质的变化。工件在加工后会伴随着发热、变性等作用, 这些作用均对加工工程造成一定的影响。工件的物理性质变化对于加工质量的影响主要体现在可加工性, 加工过程的几何性质变化等方面。因此, 加工过程中需要考虑到加工的变化, 采取适当的措施控制其影响。
3 机械加工中的误差控制分析
进行控制机械加工的误差对于企业有着至关重要的影响, 随着当今社会竞争不断复杂, 增强企业加工质量可以有效促进企业发展[3,4]。进行误差控制分析, 主要是控制加工过程中可能出现影响加工质量的因素, 采取合理的措施, 尽可能的保证加工误差, 主要内容如下:
1) 误差统计检测分析
作为当今经济占有主导地位的机械加工行业, 必须采取直接的措施去控制企业的加工误差水平。进行误差统计分析能够有效地掌握企业的制造水平, 根据具体的情况制定相应的补偿措施。采用加工误差统计分析能够有效地找出企业制造过程误差原因, 把握出现加工误差和的性质和规律, 适合中批量和大批量的加工制造。误差统计分析对于企业的宏观调控有着促进作用, 在统计分析的结果上能够更明确企业的努力方向。误差统计分析能够针对企业加工随机性进行掌握, 有利于企业的长久发展。
2) 加工误差补偿分析
对于加工误差需要进行主观调控, 误差补偿是指通过误差分析, 考虑加工过程可能出现的误差进行人为的主动设计, 进行补偿加工出现的各种误差。在分析加工误差后, 需要设定加工余量和加工公差, 从而综合设计制造过程, 实现加工误差最小化的要求。误差补偿是机械加工工艺人员进行保证加工质量的首要措施, 能够最直接的降低加工误差。
3) 加工工艺误差分析
采取合理的工艺措施能够在降低误差中起到关键作用, 工艺误差分析主要指在加工前进行试切, 并在针对加工误差进行均匀分配, 确保获得精度交高质量工件后再进行大批量加工。试切加工是机械加工中的首要工序, 试切后的工件能够反映出整个加工过程的水平并能及时发现加工存在的问题。加工误差均匀分配能够最大程度降低对加工设备的依赖, 保证加工工件整体的水平。
4 总结
随着我国经济发展趋向稳定化, 加工质量将逐渐被企业视为工作重心。企业的发展必须依靠坚实的加工能力, 未来机械加工领域将会出现更多的误差分析理论和成果。本文对目前企业的加工水平进行和综合评测, 提出了当今影响加工误差的主要因素, 在此基础上分析了提高加工误差的基本措施, 保证了企业的加工能力提高, 为企业迎接新的竞争给予了帮助和支持。
摘要：机械加工是国家经济发展的基础, 也是国民经济的命脉。机械加工精度严重影响着加工质量, 本文进行了加工误差分析, 针对目前机械加工中存在问题进行了研究, 获得了加工误差的控制基础, 最终本文提出了进行控制加工误差的具体措施, 为企业加工提高参考。
关键词：机械加工,加工误差,分析,改进措施
参考文献
[1]王妮娜.浅析机械加工精度[J].科技信息, 2010 (12) .
[2]高衍庆.机械加工质量控制技术[J].科技致富向导, 2011 (30) .
[3]翟道美, 易广斌.影响机械工程加工精度的因素分析[J].黑龙江科技信息, 2009 (05) .
机械误差 篇10
关键词：机械加工；工艺技术；误差
引言
由于科学技术产品的质量与性能要求逐渐的提高，机械加工工艺技术的优良性也随之增加，对于加工工艺中的误差研究是解决机械产品的可靠性与持久性的有效途径。在实际机械加工生产中，每个机床所生产零件的类型、规格以及技术要求都有所不同，因此产品生产通常需要多个机床连续完成，这要求我们必须以不同类型零件的要求为依据，择取最适合的加工流程与方法。各个加工环节有着不同的技术要求，需要我们对加工工艺及技术误差进行研究。
1.机械加工过程产生误差的主要原因
1.1.定位产生的误差
机械加工工艺中由于定位产生的误差主要包括定位副制造中因相关数据存在误差引起的误差以及基准无法实现重合而引起的误差两种情况。加工过程中若有关设计基准与实际选择的定位基准不能达到一致，就会发生基准不重合的误差。从另一个方面来说，夹具定位元件与工件定位原件组成了定位副，在加工过程中因定位副之间的配合间隙与副制造数值的不精确性，导致了副制造产生的误差。在利用调整法调整所要加工的工件过程中很有可能出现这种误差，而在试切法加工过程中则不会出现。
1.2.机床产生的误差
机床产生的误差包括传动链误差、导轨误差以及主轴回转误差三个方面。首先，传动链误差是由其两端传动元件相对运转有冲突、链条与传动元件之间的摩擦和各环节装配引起的。其次，导轨误差是由于导轨自身制造与安装质量两个主要原因造成。最后，主轴回转误差是指主轴实际回转轴线与平均回转轴线之间的差异大小，它对被加工的工件产生直接影响。轴承本身、主轴的同轴度和主轴绕度都有可能造成这类误差。
1.3.用具产生的误差
首先，刀具因为经常使用难免会产生因摩擦而导致的磨损，进而影响了工件的性状和尺寸。另外，刀具的类型也会对工件规格产生不同影响。在使用尺寸刀具加工时，刀具的制造误差是引起工件的精度误差的重要因素。其次，夹具对工件也会产生误差，它主要用于控制刀具与机床的相对位置，对机械加工也有不小的影响。
1.4.受力变形产生的误差
通常情况下，在实际机械加工中，工艺系统对于夹具和刀具的刚度要求比工件要求要高，工件刚度不足会在切削等作用下产生一些变形，从而导致了比较大的机械零件的加工误差。另外，由于每种工件材质有所不同，相应的切削力也会因此发生一定的变化，使得工艺系统产生一定程度的变形，导致机械加工过程中出现严重误差。
2.机械加工过程中误差的控制策略
在实际加工过程中，应当遵循正确的加工顺序：基准先行、先主后次、先面后孔、先粗后精。另外，尽可能选择更多的使用基准，是保证各个加工表面相对精度的有效措施。
2.1.减少直接误差
减少直接误差的方法普遍应用于机械加工生产中，首先，影响工件精度的各种误差的原因一定要明确，根据产生误差原因采取相应的避免和减少误差的措施。例如，机械加工中的细长轴车削过程因温度和力度对工件产生影响进而变形，此时可以采取大走刀反向切削的方法和弹簧的性能来减少此类的变形。再有，在磨削薄片两个端面时，可以利用环氧树脂粘强剂把所要加工的工件都粘在一块平板上，再把工件与平板一同置于吸盘上固定住，这样增加工件的刚度，就能够对工件上端进行磨削，把工件取下来后，再同样磨平其它端面，解决了薄片加工易变性的问题。
2.2.误差分组法
在机械加工过程中，工艺技术与能力都比较充足，精度也比较准确，但由于原料与加工半成品的精度水平较低，导致了一定的定位误差，不能确保精准度规范化。因此，当我们去借鉴上个工序的加工精度与毛坯精度时，这样的加工过程是十分不科学的，我们可以在这种情况下采取误差分组法以求误差的避免。首先，要把半成品以及毛坯尺寸的误差大小按照一定方式分为几个小组，使得大误差也能够分为几个小误差，然后再将工件与道具之间的相对位置进行有效地调整，如此一来，工件的实际尺寸范围会逐渐缩减，这种方法不仅简单具有经济性。
2.3.误差补偿法
误差补偿法具有一定的科学性。它指的是在加工过程中，根据原始误差大小，通过增添原料等途径人为制造一种新的误差去填补及抵消原来的误差，进而降低误差大小，使加工工艺精准度得到提高。例如，当进行数控机床上的滚丝杆误差处理时，在制造过程中可有意地把丝杆螺距磨得比标准值相对要小，另外在装配时通过拉伸力吧丝杆螺距拉回到标准程度，如此就可以补偿原先制造的误差，与此同时产生的压应力，也可以在机床工作过程中将丝杆产生的热量得到抵消，从而保证了螺距的标准性。这是因为消热变形产生了自身的误差，而之前的补偿正好可以弥补后来在加工过程中出现的误差，这种方法虽然科学，但经济性较差。
3.总结
总之，随着机械加工工艺技术的发展，深入研究机械加工工艺产生的误差问题是提高产品工艺精度和质量的重要途径，也是保证机械加工行业发展的必要措施。减少小误差就能避免随之带来的大失误，因此，工作人员应当在操作过程中，不断总结经验，创新新方法，尽量减少加工过程产生的误差，确保加工产品的的精度与性能，进而促进整个机械加工行业的发展。
参考文献：
[1]郭德伟，江洁，闵洁.基于Flash ActionScript机械加工误差统计分析实验的设计与开发. 制造业自动化[J].2012（13）
[2]王黎明.浅析机械加工误差. 企业技术开发（下半月）[J].2013（6）
机械误差 篇11
机械加工精度是指零件在机械加工后的几何参数的实际值和理论值相符合的程度。在工艺系统加工时, 往往会产生误差, 工艺系统中的误差是产生零件加工误差的根源。
1 机械加工产差的主要生误原因
1.1 主轴回转误差
机床主轴是刀具或者装夹工作的基础, 同时主轴还能把动力和运动传给所有需要加工的弓箭和道具, 因此整个被加工零部件的精度往往会由于主轴回转的误差直接受到影响。被主轴的回转误差直接影响到的被加工工件的形状和位置精度, 可分解为线角度摆动误差、纯径向跳动误差和轴向窜动误差。加工不同表面时, 由于存在误差敏感方向, 因此, 主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。要进一步提高主轴回转精度, 可以通过选用超精密主轴单元, 超精密轮廓控制技术, 对滚动轴承预紧, 提升超精密导轨副单元, 超精密平稳驱动系统, 使回转精度不依赖于主轴以及纳米级分辨率数控系统的性能并加快其工程化, 均可以提高主轴回转精度。
1.2 导轨误差
机体导轨是机床各重要部件相对位置的和运动的基准, 在机床中起导向和承载的作用。它的各项误差会对形状精度产生直接的影响。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误差和前后导轨在垂直面内的平行度误差 (如图1所示) 。
1.3 传动链误差
传动链是机床的重要组成部分, 它具有传递运动, 传递动力和传递误差等功能。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是有传动链中各组成环节的制造和装配误差, 以及使用过程中的磨损而引起。
1.4 刀具、夹具的制造误差及磨损
定尺寸刀具的尺寸误差直接影响到被加工零件的尺寸精度;被加工面的形状精度主要受到成形刀具的误差影响, 一般刀具的制造误差, 对加工精度没有直接的影响。而刀具的磨损则会直接影响刀具相对被加工表面的位置, 造成被加工零件的尺寸误差, 夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置, 因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响 (如图2所示) 。
1.5 定位误差
所谓定位误差, 是由于工件在夹具上或者机床上定位不准而引起的加工误差, 对一批工件来说, 刀具经调整后位置是不动的, 即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的, 所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。
1.6 工艺系统受力变形而引起的误差
工艺系统是一弹性系统, 在加工时会产生加工误差, 主要是由于切削力、夹紧力和传动力等作用会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置, 从而产生加工误差。
1.7 测量误差
在测量时, 测量结果与实际值之间的的差值叫做测量误差。每一个刀具或者零件在生产过程中或者生产结束后, 都要进行测量和校队, 来确定物品的精准度。而测量方法是否正确, 测量仪器是否精确, 都影响着机械加工的精度。
2 机械加工精度的提高措施和方法
机械加工精度的提高, 对提高机械生产企业的竞争力具有重要作用, 针对机械加工精度误差产生的原因, 从以下几个方面来提高机械加工精度。减小加工误差的方法主要有两种:误差预防和误差补偿。
2.1 误差预防技术
2.1.1 直接减小原始误差法:
主要是在查明影响加工精度的主要原始误差因素之后, 设法对其直接进行消除或减小的方法。
2.1.2 转移原始误差法:
是把影响加工精度的原始误差转移到不影响或少影响加工精度的方向上。例如:车床的误差敏感方向是工件的直径方向, 所以, 转塔车床在生产中都采用"立刀"安装法, 把刀刃的切削基面放在垂直平面内, 这样可把刀架的转位误差转移到误差不敏感的切线方向。
2.1.3 均分原始误差法:
采用分组调整, 把误差均分:即把工件安误差大小分组, 若分成n组, 则每组零件的误差就缩小1/n。
2.1.4“就地加工”法:
例如:车床尾架顶尖孔的轴线要求与主轴轴线重合, 采用就地加工, 把尾架装配到机床上后进行最终精加工。又如六角车床转塔上六个安装刀架的大孔及端面的加工。
2.2 误差补偿技术
2.1.1在线检测:
加工中随时测量工件的实际尺寸, 随时给刀具补偿的方法。
2.1.2偶件自动配磨:
此法是将互配的一个零件作为基准, 去控制另一个零件加工精度的方法。
3 结束语
综上所述, 随着最近几年机械加工领域对精准度的要求越来越严格, 针对机械加工精度误差产生的原因, 通过仔细的分析和研究, 总结了一系列的有效的能够降低误差产生的方法和措施。采用现代化的机械加工工艺, 提高机械产品的质量和性能, 并且不断地通过实践, 发现机械加工工艺系统中的问题, 加强技术创新, 提高市场竞争力, 是最终提高当前机械生产企业市场竞争力的重要手段和方法。
摘要：随着我国经济科学技术的迅速发展, 社会要求提高产品的质量, 很多行业都在精准度上有所提高和关注, 尤其是最近几年机械加工领域对精准度的要求又有了更加严格的要求。而机械零件是机械产品的内部器官, 机械零件的加工精度对加工产品质量和性能有着直接影响。在加工操作过程中, 工序过多, 流程过于复杂, 都会产生许多对工件质量产生影响的可变因素。这就要求我们了解并分析影响机械加工精度的因素, 从机械加工精度误差产生的原因出发, 才能提出提高机械加工精度的科学合理的措施。
关键词：机械加工精度,误差,对策源
参考文献
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