淺議如何提高機械加工質量的策略

林世東

摘 要：機械加工過程中，在機床、工件以及夾具和刀具組成的完整的加工工藝的總體系統中，加工質量是整個工藝系統環節里的重中之重，在工藝系統的多種誤差加工的整體過程中，在不同的情況下會分別以不同觀點和形式反映加工的誤差，導致加工質量下降。文章即是通過論述加工過程中影響加工質量的因素并提出提高機械加工質量的策略。

關鍵詞：機械加工；質量；策略

前言

機械加工和質量控制是一個十分復雜的理論性問題，同時加工質量從開始至加工結束也是一個十分復雜的實踐性問題，首先機械加工質量所包含的內容十分廣泛，很多因素都會導致機械加工質量的變化，其種類之多，很容易被加工者忽略，因此，對于機械加工質量的控制需要以綜合、全面的眼光進行問題的分析和思考，同時需要辯證的進行系統的分析。

1 影響機械加工質量的主要因素

在機械加工的質量控制過程中，往往對于每一個單一質量指標的控制都會有一種牽一發而動全身的感覺。因此作為一個優秀的工作者，需要學會全方位的進行問題的思考。根據工藝系統的基本概念來說，機械加工的質量問題需要對于工藝系統進行總體的剖析。因此可以說想要控制和提高機械加工質量就需要解決工藝的問題，機械加工的質量問題是個體問題，而工藝系統的問題則可以作為整體問題。所謂的零件加工精度值是機械零件經過加工過程后，所表現出來的幾何形狀以及尺寸、各表面之間的相互位置等參數的實際數值與設計初衷中的理想值相符合的程度。當然理論上來講，契合程度越高，機械加工零件的加工精度便越高，而如果兩者之間產生了一部分偏差，那么這個偏差的數值便是所謂的加工誤差。加工誤差的大小直接反應了加工精度的高低，加工誤差將直接限制零件加工表面的宏觀幾何形狀并產生誤差，例如表面形狀的圓度、平面度以及直線度等數值。相互間的位置精度、加工表面以及其基準間的相互位置的誤差也會受到限制。例如平行度、同軸度等方面的數據都會受到限制。

1.1 機床產生的幾何誤差

在機械加工中，夾具、刀具、機床等工具以及被加工的零件一起構成了一個加工整體，這一整體便是被稱為機械加工工藝系統。因此對于機械加工精度的過程進行分析也就是對于這一工藝系統在多種不同的工作條件中，通過多種不同加工方式所產生的誤差進行反應的分析。而機床、夾具以及刀具則是這一工藝系統中重要的組成部分。

在機械零件的加工中相對于刀具來講，機械零件的成型過程是通過機床來完成的。所以，在機械零件的整個加工過程中，對機床的加工精度要求是非常高的，同時對于加工精度具有很大影響的也包括機床的制造誤差。機床中的誤差包括主軸回轉誤差、導軌誤差以及傳動鏈的誤差。這些誤差都會對工件加工的精度具有較大的影響，其中尤其以機床的磨損為例，機床的磨損會讓機床的工作精度大幅度下降，而主軸回轉誤差則會直接影響被加工工件的精度。所謂主軸回轉誤差，指的是在每一次的實際回轉軸線相對于其平均回轉軸線的變動量，而機床上進行確定機床部件相對位置的關系的基準便是導軌。導軌本身也會存在制造誤差，導軌的誤差主要是由于其受到不均勻的磨損或者在安裝過程中不規范造成。而機床精度下降，首當其沖的影響因素便是導軌的磨損，其次是傳動鏈的誤差，傳動誤差也就是傳動鏈的誤差，也就是說傳動鏈的組件在制造和裝配過程中出現的誤差，傳動鏈在使用過程中也會產生磨損，這種誤差通常會用傳動鏈的末端原件的轉角誤差來衡量。

1.2 夾具的幾何誤差影響

夾具的作用便是讓工件在機床上具有一個正確的安裝位置，因此，夾具制造時產生的誤差會對工件的加工精度產生巨大的影響。首先是基準不重合的誤差，根據原有的設計基準，與夾具的設計基準形成誤差的便是基準不重合誤差，設計基準是在零件設計圖紙上確定的表面尺寸、形狀、位置所要依據的基準，所謂工序基準在工序圖上是這樣定義的：用來確定其工序上加工表面在加工后的形狀、尺寸及位置所采用的標準。在機床上對某件零件進行加工時，需要在工件上選擇若干的要素作為加工時候的定位基準，不重合誤差便是選用的定位基準與設計基準不重合所產生的誤差。其次，定位原件制造的不準確而最終形成的誤差也會對于零件的加工質量產生影響，夾具上的定位原件在制造時不可能絕對標準，或多或少都會在規定允許的范圍內進行變動，而零件在夾具進行定位的同時，由于定位副制造的不準確以及定位副間的配合間隙產生變動，這便是定位副制造所產生的不準確誤差。

1.3 刀具切削誤差

刀具在切削零件的過程中，每一次的工作都會或多或少的產生一定的磨損，因此會逐漸引起所切削的工件尺寸及形狀的改變，因此需要操作人員正確的選用刀具材料，選用新型的耐磨刀具材料，并且合理的選用刀具幾何參數并且注意零件的切削用量，在最大限度上減少刀具的磨損消耗，保證零件的加工質量。

1.4 工藝系統中工件受力變形產生誤差

和相對于堅硬不易變形的機床、夾具以及刀具來講，其零件的強度就會變低了，在加工過程中由于切削力的作用，零件會由于強度過低而產生不必要的局部變形，這種變形便會對于零件的加工質量產生巨大的影響。因此可以說加工工藝的方法是否得當也會對于零件的加工精度產生非常重要的影響。相對于零件來講，刀具的硬度十分高，其剛度在加工表面的法線方向上剛度有尤為突出，刀具的變形可以暫時忽略不計，但如果出現在鏜直徑變小的孔時，刀桿的剛度很差，因此刀桿在受力變形之后對于孔加工的零件精度影響巨大，機床的部件由很多做工精細的零件構成，機床的零件的變形以及載荷不成線性關系，所需加載和卸載的曲線無法重合，例如卸載曲線相對于加載曲線相對于滯后，由摩擦力產生的變形也會因加載與卸載循環因數有所損耗，因此可以使用這種方法通過多次的加載和卸載，才能讓兩曲線相重合，減少殘余形變。

2 提高機械加工質量的策略

2.1 減少原始的誤差

定期對于機床的所有零件進行整修，提高機械加工時所使用的機床的幾何精度，提高夾具、刀具等元件自身精度，控制加工系統過的受力，同時防止刀具的磨損以及測量時產生的誤差等。通過對于產生加工誤差的各種主要原始的誤差進行逐行分析來控制提高加工精度和質量，同時對于不同情況產生的誤差采用不同的方式進行修正和解決，對于精密的零件來講，在對其進行加工時，盡可能提高機床及其工具的結合精度，提高元件強度，同時選用更加精密的機床進行加工，對于具有成型表面的零件，為進一步減少刀具安插時的誤差必須要在調整好刀具形狀誤差之后才能進行細致的加工程序，以此更正原始誤差的數值。

2.2 進行誤差補償方案

此方法主要用于修正系統工藝中的原始誤差，通過采取誤差補償的方式來對于零件加工的誤差進行控制，主要運行原理是通過人為的造成一些新的誤差，以此來對于原工藝系統中的原始誤差耗損進行補償和抵消，從而達到減少原始誤差，提高加工質量的目的。

3 結束語

在機械加工的過程中，會不可避免的產生大量的誤差，作為優秀的工作者，需要我們不斷的對于加工時產生的誤差以及質量問題進行分析，從頭抓起，分析其原因的同時掌握誤差的變化規律，從而根據不同的產生原因采取相應的應對措施，不斷的提高機械加工的質量。

參考文獻

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