原文濤

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關(guān)于機(jī)械加工誤差的分析

原文濤

(濱州渤海活塞有限公司 山東 濱州 256602)

在機(jī)械加工過程中，往往有很多因素影響工件的加工質(zhì)量，如何使工件的加工質(zhì)量達(dá)到要求，如何減少各種因素對加工精度的影響，就成為加工前必須考慮的事情，也就是要對影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行分析。其中誤差是影響機(jī)械加工精度的一個重要因素。

機(jī)械加工;加工精度;誤差

一、誤差的分類

1.隨機(jī)誤差:其誤差的大小和符號以不可預(yù)見的方式變化，具有偶然性也稱為偶然誤差。有很多復(fù)雜因素的微小變化的綜合引起。

2.系統(tǒng)誤差:在一定條件下，其數(shù)值服從某一確切函數(shù)規(guī)律，故其處理方法原則上可結(jié)合專業(yè)知識，通過理論分析或?qū)嶒灧椒右哉莆?。由于系統(tǒng)誤差常涉及到對具體測量對象、測量原理及測量方法的具體分析，因此，系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與處理往往比隨機(jī)誤差困難得多，而系統(tǒng)誤差的存在對測量結(jié)果的影響也比隨機(jī)誤差嚴(yán)重，所以，必須消除系統(tǒng)誤差的影響，以將其降低到允許限度之內(nèi)。

3.粗大誤差:明顯歪曲測量結(jié)果的誤差稱作粗大誤差，又稱過失誤差。

二、誤差的削弱和消除

(一)系統(tǒng)誤差的消弱和消除

1.從產(chǎn)生誤差根源上消除:在測量前，通過分析比較盡量發(fā)現(xiàn)并消除 (或減小)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的來源。例如按測量規(guī)程調(diào)整儀器，測量前后都必須檢查儀器零位是否變化，選擇合理的支撐與定位面，進(jìn)行周期的檢定和維護(hù)儀器設(shè)備等等。

2.用修正方法消除恒值系差:引用修正值對測量結(jié)果進(jìn)行修正，即對儀器不僅要正確選擇和使用，且要定期檢定和校準(zhǔn)。例如，將測量出的系統(tǒng)誤差數(shù)值做成誤差表或誤差曲線，或作為修正值，將與其大小相等、符號相反的數(shù)值加入到測量結(jié)果中，即可基本消除測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差的影響。

3.零位式測量法:將標(biāo)準(zhǔn)量與被測量相比較。優(yōu)點是測量誤差主要取決于參加比較的標(biāo)準(zhǔn)器具的誤差，而標(biāo)準(zhǔn)器具的誤差可以做的很小。

4.補(bǔ)償法:在測量過程中，由于某個條件的變化或儀器某個環(huán)節(jié)的非線性特性都可能引入變值系統(tǒng)誤差。此時，可在測量系統(tǒng)中采取補(bǔ)償措施，自動消除系統(tǒng)誤差。

5.對照法:在檢測系統(tǒng)中，改變一下測量安排，測出兩個結(jié)果，將這兩個結(jié)果相互對照，并通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，對測量結(jié)果進(jìn)行改正，這種方法稱為對照法或交換法。

(二)粗大誤差的消弱和消除

在無系統(tǒng)誤差的條件下進(jìn)行等精度測量時，對殘差絕對值較大的測量數(shù)據(jù)，可列為可疑數(shù)據(jù)，它對平均值，特別是對標(biāo)準(zhǔn)誤差的估計將會產(chǎn)生較大的影響。如果可疑數(shù)據(jù)確實是由粗大誤差所引起，則稱其為壞值。壞值必須剔除，否則會造成測量結(jié)果錯誤。但并不是所有可疑值均為壞值，它可能預(yù)示著測量儀器、測量方法、測量條件的不正常、不穩(wěn)定，甚至于預(yù)示著一種新的物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)。故發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時，要仔細(xì)分析或增加觀測次數(shù)，進(jìn)行重復(fù)測量，盡可能正確判斷所產(chǎn)生的原因，決不能輕易將其示為壞值的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)誤差理論來決定取舍。

三、提高機(jī)械加工精度的措施

提高機(jī)械加工精度，對提高機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力具有重要作用。針對機(jī)械加工精度誤差產(chǎn)生的原因，從以下幾個方面來提高機(jī)械加工精度。

1.有效的減少誤差，機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的部分原因就在于被加工對象及其加工工具本身就存在著一定的誤差。因此，采用有效措施，減少誤差，是提高機(jī)械精度的重要方法。加強(qiáng)對加工誤差中的機(jī)誤差進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)誤差產(chǎn)生的類型及其原因，并根據(jù)不同的原因采取不同的措施。

2.補(bǔ)償誤差，有些加工誤差是在加工工藝系統(tǒng)中產(chǎn)生的，因此，我們就要采取一些措施，有效的減少加工工藝系統(tǒng)的誤差。所謂補(bǔ)償誤差就是指以人工的方式，再創(chuàng)造一些新型的誤差，來抵消或者均衡加工工藝系統(tǒng)中的誤差，從而提高加工精度。

3.分化誤差，在降低加工誤差的方法中，除了補(bǔ)償誤差，還可以采用分化誤差的方法。通過不斷的誤差研究，發(fā)現(xiàn)加工誤差產(chǎn)生的規(guī)律，并對產(chǎn)生誤差的范圍做一個整體上的分類和定位，從而使加工零件的誤差范圍在宏觀上得到大大改善。還可以通過對零件的再次加工，是零件首次被加工所遺留下來的誤差再次得到完善，從而使工件表面上的誤差得到不斷的均衡。

4.采用現(xiàn)代化的機(jī)械加工技術(shù)，實現(xiàn)實時對加工誤差控制。隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)得到了普及，通過計算機(jī)技術(shù)和軟件操作，我們能夠?qū)崟r監(jiān)測到工件在加工工藝系統(tǒng)中的每一個過程的幾何參數(shù)，從而實現(xiàn)了實時的誤差控制和誤差補(bǔ)償。

四、結(jié)束語

在機(jī)加工過程中，產(chǎn)生誤差是不可避免的。只有對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效提高機(jī)加工的精度。

［1］陳錦江，任成祖，徐強(qiáng)，金衛(wèi)東，靳新民，徐燕申.陶瓷軸承零件表面特性檢測技術(shù)［J］.軸承，2003，(6):18－19.