陆俊杰

[摘           要]  机械制造设备的使用性能很大程度上受加工精度影响。当然，随着科学技术的不断发展，在生产制造加工过程中出现的误差问题会逐渐减少。但是由于存在定位、机床、温度、器具磨损程度、人为因素等干扰成分，误差问题依然存在。如果能减少机械制造行业加工过程中的误差问题，将会促进机械制造加工行业的发展。以此现状开展，对机械制造加工中出现的误差问题提出分析与解决对策，希望能为我国机械制造行业发展提供参考。

[关    键   词]  机械制造;误差问题;解决方法

[中图分类号]  TG502           [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）47-0118-02

事实上，误差问题不会完全消失，但是我们可以通过改良相关技术对整个过程进行优化，以此最大限度地减少误差问题的出现。因此，这要求每一位机械从业者紧密结合机械制造加工行业发展现状，通过科学的手段对过程中出现的误差问题予以分析，并在此分析的过程中提出针对性的解决办法。

一、误差问题综述

误差，通俗地说即得到的与想要的出现偏差。而机械制造的加工误差问题是指由于受到机床位置、定位尺寸等一些干扰因素而造成与设计标准之间出现的偏差。

工业是国民经济的命脉，而产品精度与质量是整个工业加工制造流程的关键，决定了工业的发展程度。虽然影响加工成品质量的因素有很多，例如原材料的材质、制造仪器的先进程度以及零件的质量等，但影响程度最大并且最直接的还是机械制造加工这个过程的精度。因此我们必须做好加工，才能更好地保证产品质量。但目前，受加工工艺水平不到位、加工设备不够先进等一系列问题影响，使我们加工的水平无法完美体现，这很大程度影响了最终产品的精度，所以我们要拿出一些方法去控制误差，减小误差问题的出现。

二、产生加工误差问题的原因分析

第一，伴随着加工仪器的长期使用，机床等整个系统集合在一定程度上会受到损伤，因此工件制造的过程中会出现一些误差问题。同时，在加工制造的过程中，主轴起到非常重要的作用，它既可保证加工过程的精准性，又关乎后续程序能否安全精准运行，万一主轴发生偏差后续所有程序都会有较大的误差。这种误差一般是在安装的过程中发生的，运行时无法矫正，所以我们应该格外注意。传动链误差与主轴误差不同，可以在后续运行过程中发现矫正。

第二，内应力，即机械装置在长时间大功率工作产生的一种力，易导致机器内部零件变形。而机械零件在冷热处理的时候有一定的内应力产生积累，同时机械在进行加工的时候外部也会产生一种力，这种外力与内应力相重叠导致工件受力不均从而发生变形。由于这个过程发生在制造加工的过程中，因此是一种不能测量的误差问题。

第三，在机械制造生产的过程中，加工各系统部分会高速运转与加工零件产生摩擦，这会产生高额的热量和热胀冷缩，使加工制造装置产生变形，同时也会磨损刀具夹具，从而对工件加工精度产生影响，这一现象十分常见。而如果夹具出现了热变形，主轴箱和导轨都会出现导轨误差和主轴误差这两个问题。如果刀具发生了热变形，体积会出现波动，这必然会导致所加工的工件尺寸大小不统一出现误差问题，降低成品的精准度。

第四，机械工件加工的过程中要严格控制如机床进刀、改刀等人工操作过程。而有些操作者缺乏一定的经验或相关技能不熟练，会使机械工件在加工过程中出现误差问题，这就需要我们及时发现矫正操作者不当的操作，加大监管力度，避免这一误差问题的发生，进而提高成品的精度。

三、加工误差问题的解决方法

（一）降低原始误差

原始误差，即工件在加工制造开始之前可能会产生的误差。我们可以通过在机械加工过程中，采用保证夹具等工具质量精度等改善设备的方法来减小加工时出现误差问题的可能性，同时我们也可以提高在设计计算等预准备阶段的精确度，通過这样的方法减小误差问题的产生。并且我们也可以通过按时修理维护机械设备的方式来弱化内应力的产生，从而减小在生产过程中产生的热变形磨损等问题出现的可能性。在操作者方面，可以在开始操作之前对工人进行集中统一学习训练，对操作过程中对出现的困难点进行讲解防范，这样既可以提高工件的生产效率，又提高了生产质量，是一个标本兼治的好方法。并且如果有条件的话可以采用最新的高科技人工智能生产设备来代替人工进行加工处理，如数控机床就是一个很好的例证。随着高科技发展，智能制造的趋势愈发火热，我们可以积极引进这种方式，这不仅可以减少生产成本，也可以提高产品质量精度，是一个两全其美的好方法。

（二）预防误差的产生

我们可以通过长期以来对生产经验的总结归纳，发现一些关于误差问题的规律。根据规律，修改生产加工过程，规范丰富操作知识，严谨对待操作过程，将一些客观的无明显规律的疑难杂症变成主观的人人可解的简单问题。例如我们可以通过总结规律，发现哪个地方容易出现问题以及问题一般是什么，这样就可以对症下药，药到病除。假如说是某个地方的技术不达标，而我们通过总结经验发现是这个地方总出现问题，所以我们很自然地会去想如何提高这个地方的生产技术，使我们产品工件的质量得到提高。

我们还可以通过误差平均的方法来减少误差问题的产生。前文已经提到，误差问题不可能完全消失，但如果最后成品误差超过预期值同时也没有其他地方可以立刻优化，这就可以应用误差平均的方法来解决问题。首先，我们应该清楚哪些步骤使我们可以很大程度上控制误差产生、哪些步骤我们不好控制。然后，我们在好控制的地方提高我们的标准，减小误差。这样可以使整体的误差达到可接受的范围，顺利地完成生产加工。

（三）提高原材料的质量

原材料在一定程度上影响了成品的精度，因此在生产成本的可接受程度内，我们应适当提高原材料的筛选标准。因为这是一柄“双刃剑”，我们在使用的时候要格外注意，不能光顾生产成本，肆意缩减原材料的预算，也不能一味追求原材料而忽视了该有的成本计算。这两种极端的情况都会导致制造加工的失败。

（四）严格把控温度

前文已经提到，温度会使加工设备如夹具刀具主轴发生热变形，从而导致误差产生，严格把控温度可减少这些情况的发生，温度的控制要视情况而变。若是吸热多于散热，会导致温度过高影响加工过程，我们就可以采用加入冷却液提高散热效率等方法来解决问题。若是散热多于吸热，会导致温度低影响加工效率，我们可以采用外加热源的方法来解决问题。同时由于加工过程中温度并不是一成不变的，我们要做好温度检测系统，实时确定温度以便我们采取相应措施。

（五）改良人工操作

机械制造的每一个环节，我们都应该注意相关工艺要求和标准。而当我们加工一些半成品的时候，需要测量考虑半成品的误差，并将其分组。而所谓分组正是指在机械制造加工之前，操作人员根据每一件工件不同的误差进行分组区分。由此，后续的作业加工可以更好地进行，方便操作人员对零件的尺寸和精准度有更好的把控，提高成品的质量精度。

在一些问题单工位不好解决的时候，我们可以采用多工位合作的形式来解决问题。例如刀位旋入控制的时候，单工位操作十分复杂，而如果多人合作一起负责就可以简化操作，提高控制的精度。但我们也不能遇到问题一味使用多人合作，有些问题多人合作也无法解决，我们就应该采用别的方法，换种思路，同时多人合作势必会增加我们的生产成本，在使用这个方法前要综合考虑多个问题。

（六）误差补偿法

误差补偿法常见的有多种实现途径。静态补偿在机床加工制造误差中属于一类基础举措，主要是在机床加工程序中增加一部分硬件结构，并与外力共同作用控制方向来减小误差。常见的有：在机床中增加螺丝零件，使用矫正矩尺控制螺丝之间的距离，调整零部件参数达到平衡等。静态补偿是最常见的一种，它既可单独使用，又可与其他方法联合使用共同完成误差补偿。动态补偿，在工业中常用作实时调整与静态补偿共同结合使用，例如在进行车床切削加工时，温度会随着机床位置移动而发生改变，而此时动态补偿就可以根据实际情况实时反馈信息，使操纵者可以根据这些来调整进给量、温度参数等。坐标补偿，多用于電子机械化生产制造中，它利用数控机床建立的坐标系实时对比坐标原点来反馈坐标信息，方便电脑自动进行信息校对，智能开展优化操作以此减小误差。进给补偿，依靠进给伺服系统完成补偿，并在机床传动装置中给出标准，改变刀具运行轨迹，极大地提高了运行加工处理精度。同时他结合开环闭环两种控制方法，降低电机转速来减小误差。

综上所述，机械制造的误差种类繁多且无法完全避免，但是在一定范围内我们可以接受误差，所以我们要通过一系列的措施对不同的误差问题产生原因进行彻底的解决改善，从而达到减小的目的，使我们生产制造加工出来的工件成品是符合和满足我们设计参考要求的。

参考文献：

[1]李杨圳.影响机械加工精度因素探析[J].南方农机，2017，48（8）：56.

[2]郭向东.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].湖南农机，2018，40（7）：148-149.

◎编辑 张 慧