淺析機械設備的檢測與誤差

【摘要】機械設備檢測是對機械零件中包括長度、角度、粗糙度、幾何形狀和相互位置等尺寸的測量。機械零件的檢測極為重要，它是把握產品質量的關鍵環節，檢測人員必須在充分準備的基礎上按照程序進行，并要分析誤差的產生原因。

【關鍵詞】機械設備；檢測；誤差；原因分析

【中圖分類號】TH17 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0187-01

1、機械設備的測量誤差與原因分析

測量過程中，影響所得的數據準確性的因素非常多。測量誤差可以分為三大類：隨機誤差、粗大誤差、系統誤差。

粗大誤差。粗大誤差是明顯歪曲測量結果的誤差。造成這種誤差的原因是測量時精力不集中、疏忽大意，比如測量人員疏忽造成的讀數誤差、記錄誤差、計算誤差，以及其他外界的不正常的干擾因素。含有粗大誤差的測量值叫做壞值，應該剔除不用。

系統誤差。在相同條件下，重復測量同一量時誤差的大小和方向保持不變，或者測量時條件改變，誤差按照一定的規律變化，這種誤差為系統誤差。引起系統誤差的原因有量具或者量儀的刻度不準確，校正量具或者量儀的校正工具有誤差，精密測量時環境的溫度沒有在20度（攝氏溫度）。

消除系統誤差方法有，測量前必須對所有計量器具進行檢定，應當對照規程進行修正消除誤差。另外，保證刻度對準零位，必須測量前，仔細檢查計量器具，保證足夠的準確性。隨機誤差。在相同條件下，測量同一量時誤差的大小和方向都是變化的，而且沒有變化的規律，這種誤差就是隨機誤差。引起隨機誤差的原因有量具或者量儀各部分的間隙和變形，測量力的變化，目測或者估計的判斷誤差。消除的方法主要是從誤差根源予以消除（減小溫度波動、控制測量力等），還可以按照正態分布概率估算隨機誤差的大小。

2、機械設備的切削加工影響表面粗糙度的因素

刀具幾何形狀的復映刀具相對于工件作進給運動時，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀時刀具幾何形狀的復映。減小進給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。

此外，適當增大刀具的前角以減小切削時的塑性變形程度，合理選擇潤滑液和提高刀具刃磨質量以減小切削時的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。對于加工塑性材料來說，因為刀具對金屬產生了擠壓，進而發生了塑性變形，同時，由于刀具的作用使得切屑和工件發生分離，因此增大了表面粗糙度值。金屬的塑性變形和工件材料的韌性是正相關的關系，兩者越大越好，加工的表面就越粗糙。至于加工脆性材料，其切屑是碎粒的形狀，因為切屑的崩碎，使得加工店表面產生了很多麻點，從而表面也會變得粗糙。

3、機械設備表面質量對零件耐磨性的影響

零件的耐磨性主要有三方面的因素：①摩擦副的材料。②潤滑條件。③零件的表面加工質量。在因素①和②都確定的條件下，因素③就發揮了決定性的作用。零件的磨損通常有以下三個階段：第一階段（初期磨損階段），因為在摩擦副工作的同時，兩個零件的表面在互相的接觸，在起初，這種接觸只是在兩表面波峰，實際的接觸面積也就占很小的一部分。在零件受力后，在波峰的接觸部位會生成強大的壓強，所以，零件的磨損就會十分明顯。因此就會進入第二階段（正常磨損階段），在這一階段中，零件具有最優的耐磨性，而且持續的時間也相對較長，直至波峰被磨平，這時，表面粗糙度參數值會變得很小，這不僅對潤滑油的儲存產生不利的影響，同時也會加大摩擦阻力。進而進入磨損的第三階段（急劇磨損階段），摩擦副的初期磨損受到表面粗糙度的影響是非常大的，表面粗糙度參數值并不能完全的決定零件的耐磨性，零件表面的紋理也會對其產生影響。在輕載時，兩個表面的方向同相對的運動方向相同時，這時會有最小的磨損，當其與相對運動方向垂直的時候，有最大的磨損。然而，在重載時，由于一些因素（諸如壓強、潤滑液的儲存等），其規律同上面所說的會有不同之處。由于加工硬化增大了表面層的強度，使得其表面變形的可能降低，在這種情況下，通常可以提高耐磨性零點五到一倍。然而，過度的加工硬化就會使金屬組織變得不再緊密，抑或產生裂紋與剝落的情況，進而降低了耐磨性。因此，零件的加工硬化要有一個特定的范圍。

4、機械設備表面質量對零件耐腐蝕性的影響

零件的表面粗糙度在一定程度上影響零件的耐腐蝕性。零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質，凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強烈。因此，減小零件表面粗糙度值，可以提高零件的耐腐蝕性能。零件表面殘余壓應力使零件表面緊密，腐蝕性物質不易進入，可增強零件的耐腐蝕性，而表面殘余拉應力則降低零件的耐腐蝕性。

5、機械設備表面質量對配合性質及零件其他性能的影響

我們一般用過盈量或間隙值來表示相配零件之間的配合關系。在過盈配合中，假如零件的配合表面不是很光滑，那么在裝配后零件配合表面的突出部位就會被擠平，也就減少了零件配合之間的過盈量，致使配合件之間的連接輕度減弱，從而配合的可靠程度也受到影響。在間隙配合中，假如零件的配合表面不是很光滑，那么救護加快零件配合的磨損，進而加大了間隙，我們可以井配合性質改變，使配合的精度降低。所以，針對于有配合要求的表面，我們要把粗糙度的參數值降到最小。零件的表面質量對其使用性能還具有別的方面的影響：針對于在工作時滑動的零件來講，適當的粗糙度值可以提高其靈活的運動，進而使功率的損失降低；對于液壓缸和滑閥來講，相對大的粗糙度值能夠影響到其密封性。已經加工好的零件會受到殘余應力（零件表面層）而產生變形，進而零件的尺寸以及精度等方面均會受到一定的影響。