機械加工工藝技術及誤差的研究論文

機械零件的生產加工對於機械產品有着至關重要的意義，機械零部件的質量是否合格，零部件的更方面參數是否符合標準，都直接影響到機械產品的性能，因此對於機械零部件的加工工藝技術的合理運用就十分重要。由於機械產品是由大量不同類型、不同規格、不同尺寸以及不同功能的零部件組成的系統，因此在各種零部件的加工過程中對加工工藝的技術要求也就各不相同，所以在機械加工過程中，要對工藝技術有足夠的瞭解。

1 機械加工工藝

根據加工產品的設備條件與需加工的數量及工人的加工素質等實際情況，確定應採用的工藝過程，並把有關加工內容製成工藝文件，這些工藝文件也稱爲工藝規程。機械零件或工件加工製造的步驟叫機械加工工藝流程。通過機械加工，改變毛坯的表面質量、尺寸與形狀等，使毛坯加工成零件的過程叫機械加工工藝過程。加工工藝是在機械工藝流程的基礎上，通過對機械零件性質、相對位置、尺寸及形狀的改變，使其成爲半成品或成品的過程。每一個加工步驟、加工流程都要有詳細的說明。加工工藝是工藝環節的詳細參數，工藝流程是總的加工綱領，工藝規程是從實際加工情況出發編制的加工工藝。

2 機械加工過程中的誤差及其產生的原因

零件經過機械加工後的各方面參數值與零件設計圖紙歲規劃的標準值之間差異程度就是機械加工的誤差，誤差值的大小也是檢驗機械零部件是否合格的標準。在機械加工過程中，一定會存在着不同程度的誤差，而通過對誤差產生的原因的探究和分析，則可以有效的減小誤差值以提高機械加工精度。機械加工過程中的誤差主要包括定位誤差、幾何誤差、製造誤差以及工藝系統發生變形所產生的誤差。

定位誤差是機械加工過程中的基本誤差，主要包括定位副製造不準確和基準不重合誤差。定位副是由工件定位面與夾具的定位元件共同構成的，定位副對於機械加工十分重要，由於定位副間的配合間隙和定位副製造的不精確而導致的工件最大變動量稱爲定位副製造不準確誤差。定位副製造不準確誤差通常發生在用調整法加工工件的過程中，而在試切法加工工件時一般不會產生這種誤差。在工件加工時要選擇工件上的若干幾何要素作爲定位基準，而如果加工時所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。

刀具和夾具所產生的幾何誤差是機械加工中幾何誤差的主要組成部分。其中刀具由於長期使用會發生一定程度的磨損，刀具的磨損會影響到加工的零部件在形狀和尺寸上發生一定變化，令機械加工的誤差增大。刀具的幾何誤差對工件的影響隨加工過程中使用刀具種類的不同而不同，普通刀具的幾何誤差對工件加工精度並無直接影響，採用定尺寸的刀具進行加工時，刀具的幾何誤差會直接影響工件的加工精度。與刀具相比，夾具對工件加工的影響更爲直接，夾具在機械加工過程中主要起定位的作用，因此夾具的幾何誤差對機械加工的精度影響很大。

機械加工過程中的製造誤差主要是由機牀運轉過程中出現的傳動鏈誤差、導軌誤差及主軸迴轉誤差引起的，是機械加工過程中比較常見的誤差。傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差，它是由傳動鏈中各組成環節的製造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起的。主軸運轉誤差出現的原因主要是主軸軸線的實際運轉量與迴轉軸線的運轉量不符，這會大大降低機械零件的加工精確度，出現這些誤差的根本原因是設備磨損;導軌誤差主要是因設備安裝質量降低和製造誤差引起的。

工藝系統發生變形所導致的誤差主要包括兩部分原因，一是由於工藝系統運轉過程中在系統各個部分產生的不同程度熱量作用引起變形導致的誤差，二是由於工藝系統受力變形導致的誤差。工藝系統生產加工過程的許多環節都會產生熱量，而由於熱量的產生於對工藝系統不同部位作用程度的不同會導致不同程度的熱變形，是加工部件如刀具與工件的相對位置發生改變，導致系統誤差的產生，影響加工精度。工藝系統受力變形導致的誤差，主要是由工藝系統在加工過程中受到多重力的作用，如切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動力等，在不同程度的力作用下，導致工藝系統與工件相對位置關係發生改變，進而產生誤差。工藝系統中各組件的剛度存在着差異，同一組件的剛度也會因不同因素的作用產生變化，剛度的變化會導致工藝系統中各部分受力程度的改變，產生不同程度的變形，同時根據工件剛度的變化對系統組件的調整是否合理也會對系統誤差造成影響。

3 控制誤差的措施

對於原始誤差的控制，機械加工中的誤差是無法避免的，但我們可以通過提高加工設備如刀具、夾具以及量具精度，提高機牀的幾何精度和剛度以及受熱受力變形程度的控制來減少原始誤差的產生，這也是在生產加工過程中最直接的減少誤差的方法。如果無法實現原始誤差的'直接控制，則可以在加工過程中採取補償誤差的方法來提高機械加工的精度。誤差補償法就是指人爲的提供一個與已有原始誤差值相反的誤差值，以補償或抵消原有的誤差值，通過參數的互補減小誤差範圍。

利用誤差的轉移法和誤差平均法也可以降低誤差對機械加工的影響。其中誤差轉移法實質上就是將影響工件精度，甚至可能導致工件無法使用的關鍵性部分的原始誤差儘量轉移到非關鍵性的部分上，將誤差從對工件加工精度敏感的方向轉移到非敏感方向，以提高機械加工的精度。誤差的平均法主要是通過加工來使被加工表面的原有誤差不斷縮小並進行平均化的過程。對原始誤差均化的原理主要是通過對有密切關聯的工件表面進行相互比較和檢查，找出差異，然後再進行修正加工和基準加工，以達到使工件被加工表面的誤差不斷縮小且均化的目的。如針對配合精度要求較高的軸或孔，通常採用研磨的工藝。對研具自身並不需要太高精度，但要保證其在和工件做相對運動過程中能夠對工件進行微量的切削，使高點逐漸被打磨掉，最終使工件達到較高的工藝精度。

結語

在機械加工工藝中，提高工藝技術水平，有效控制誤差，是提高機械加工工藝質量與效率的必要措施，從進行工藝設計及加工操作的人員角度來講，對機械加工工藝的每一個環節的認真對待，是減少誤差的關鍵之一，現代化機械生產對機械加工工藝技術的要求越來越高，只有採取綜合措施控制誤差，堅持加工工藝技術的不斷革新，才能更好的促進機械加工產業長遠穩定的發展。