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机械加工精度的误差控制措施
易伟 王自忠 剑超
摘 要：在国民经济中制造业占有举足轻重的地位，在制造业中机械加工又是极为重要的环节，当前科技的不断进步，给机械加工的精度提出了更高的要求。不过，机械加工的精度一般又会受到诸多因素的影响，诸如几何误差、定位误差物理变形误差等。为了控制误差，尽可能使得精度达到理想值，就必须要采取针对性的措施，加强机械作业的性能、进行科学的误差补偿、使用分化或均化技术、转嫁原理等调控误差。
关键词：机械加工；精度；误差；控制策略
机械工业为代表的制造业是国民经济发展的基石，在人类社会进步的历史中扮演着重要的角色。在当前工业产品的生产中不可避免地会经过机械加工流程，机械加工就是借助机械手段对工件进行处理的过程。由于加工精度要求的提升，使得探究影响机加工精度的原因、提出针对性误差控制策略等工作变得迫在眉睫。
一、机械加工精度的概念与要求
所谓的机械加工精度，实际上就是成品工件所达到的各项参数值，有几个核心指标就是尺寸大小、几何形状、各表面的相互位置等，相较于既定目标的差值。在机加工过程中，使用的加工方式和技术是有差异的，加工使用的原材料也是不同的，构件的制造条件也是不同的，因此，这样生产出来的工件必然与设计值存在一定的差异。为了对加工精度有一定的认识，通常使用误差来进行衡量。如果显示的误差值越大，那么就说明这个精度等级越低，反之，误差越小说明加工的越好，也就是精度越高。
二、影响机械加工精度的原因
对于机械加工而言，误差基本都会左右机械加工的精度，经过笔者的總结，基本含有以下几点。
1.几何误差
几何误差的来源基本都是设备，常见于机床和刀具，我们都知道，机床是用于机械加工的关键设备，它和其内部的道具质量将会直接决定加工精度，特别是机床主轴、导轨、传动链的性能，这对于机加工的精度而言都是极为重要的。假设主轴在回转时出现误差，那么毫无疑问，工件的精度必然会受到影响。导轨的磨损会引发相对运动的出现，在这个时候就必然会出现误差，这时候机床的精度是无法进行保证了，加工的精度也就没了保证。除此之外，如果更换了刀具，加工工件的误差也会变得不同。
2.定位误差
在进行机械加工的过程中，首先要做的就是对元件进行定位，在这项工作落实之后才能进行加工作业。在定位的环节，要考虑到工件上的诸多要素，在此基础上来定位。我们普遍将定位基准与设计基准重合，两者一旦不重合，那么误差也就出现了。实际上，在夹具对工件进行定位时，是不可能没有误差的，但是这个误差值如果在允许范围内，那就是合格的。在工件的加工环节，夹具和工件都需要进行固定，但是这个固定的过程中，又会出现一定的位置变动，这就会引发定位副制造不准确误差。
3.测量或调整误差
在整个工艺流程中，机床上的工件和刀具需要一定的相互位置精度，这就需要对刀具、夹具、工件等进行相关调整，借助这些变动来控制精度。在进行加工时，那些被加工部件需要一些参数来衡量，在加工时用到的工艺也要进行调整。首先，用于测量的工具是必然不会非常精准的，测量的措施也不见得是最好的，工具本身就带有一定的问题，这都是测量误差的来源。除此之外，如果调整方式不对，使用的手法不对，那也会出现不必要的误差。
4.物理变形误差
不管是何种材料构成的加工构件，其在受到外力作用，或者是温度急剧变化之后，都会出现不可避免的变形，这对于工件的加工精度是有一定影响的。在整个加工的流程中，考虑到机床、刀具、工件等在工作时，都处于高速运转状态，这时的温度是非常之高的，这时的工件受热就会出现变形。特别是那些精度等级极高的精密工件，在热变形之后出现的误差是非常大的。除此之外，加工过程中，机床、刀具、工件也会受到力的作用，这也会出现一定程度的变形，这都会引起加工的误差。
三、提高机械加工精度误差控制的策略
实际上，很多因素都会对机加工产生影响，在作业的过程中，精度上的误差是不可避免的。尽管如此，我们还是需要借助一些措施进行控制，旨在将其控制在合理范围之内，这也是对精度的一种保证。详细来说，经过查阅相关资料，我们发现对机械构件精度的误差进行控制基本上有几下几种模式。
1.优化加工机械工作性能
加工机械的工作性能是一个极为重要的指标，它会对原始误差进行最大限度的削减。要想提升机械加工的精度，就必须要对原始误差有一个深入的了解，以减少原始误差来提升加工精度。具体来看，有以下几点：优化机床、刀具、夹具、量具等部件的质量，提升其设计上的精度。由于工艺设备在受到外力压缩和温度极度变化时，会出现很大的变形，这两点需要进行科学的调控，机床、刀具、轴承等设备的质量也要尽可能的提升，最好不要在加工时出现过度磨损。以上种种都是借助优化机械加工的性能，来尽可能防止误差的出现。
2.合理利用误差补偿措施
误差补偿技术的研发，对于原始误差的控制而言是极为重要的。该技术描述的是，在进行机械加工的过程中，根据机械加工的精度要求，特意的对设置相关数值的误差，以此来消除系统中原有的不可避免的原始误差，还有一种更好情况就是，借助一种原始误差去消除另一种原始误差。这是一种十分实用的误差补偿方式，实践证明其在机械加工的环节中发挥着重要的作用，这对于原始误差的消除意义非凡，对于加工精度的提升也起到了巨大的作用。
3.采用分化或均化技术措施
在消除原始误差的众多方法中，分化和均化技术也是十分实用的，我们也借此取得了极佳的效果。要知道分化和均化技术是不同的处理模式。对于分化技术而言，它针对的是发育中的个体形态，使用相关方法让他出现变异；反观均化就不一样，其是采取措施将两种或者两种以上的物质形态进行均和。在进行构件的加工时，我们会对误差的规律进行相应的记录，然后根据这种规律，将测量的工件根据尺寸的差异进行分组，进而对误差的范围来划定，之后经过相应的位置调整，再对误差来分化，尽可能的缩减范围。对于那些表面精度很高的工件一般采取比较检测法，首先找到工件表面显著的不同点，之后再修正乃至于加工，以此来将原始误差缩减在最小的范围，或者也可以平均原始误差。
4.利用转嫁原理采用相关措施
在机械加工过程中，必须要认识到一点，那就是原始误差在加工误差上的体现，和其是否在误差敏感方向上有关。误差转移就是转移受力、受热变形误差等，旨在将敏感方向上的误差转到无影响处。借助此种方式提升机械加工的精度。
四、结束语
综上所述，在机械工业中必然会涉及到机械加工，随着科技的进步和相关行业的发展，对于机械加工的精度要求越发苛刻。在实际作业中，必须要重视相关策略，调控加工精度上的误差，进而提升机械加工的精度，优化产品的质量，达到社会对机械加工的相关要求。
参考文献
[1] 赵荣华.机械加工精度误差分析及改进措施探讨[J].现代商贸工业，2012，24（1）：293-294.
[2] 张桂文.论提高机械加工精度的措施[J].硅谷，2011（9）：140-140.
[3] 魏文亮，张琳.论提高机械加工精度技术与措施[J].科技创新导报，2013（14）：30-30.
作者简介
易伟（1988.11-），性别：男，民族：汉，籍贯：湖南省醴陵市，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：机械专业
（作者单位：河南省新乡飞机场）
