芻議影響機械加工中產品質量因素及控制措施

金秀坤

(廣西玉柴機器股份有限公司，廣西 玉林 537005)

機械加工產品質量的好壞直接關系到產品的性能和操控度。而影響機械加工產品質量的因素包括零件的加工質量和產品裝配時的質量。其中最為關鍵的原因是零部件的加工質量。然而，對產品零件的加工精度和幾何誤差的研究，成為最主要的部分。這就需要我們對機械的加工精度和機床的幾何誤差有所了解。

一 機械加工產品零件的加工精度

所謂的加工精度就是工件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀、位置)達到設計的幾何參數。也就是實際的尺寸要屬于平均尺寸，不能有太大誤差;實際的形狀要符合絕對的真實形狀，如圓、柱、平面、錐面等。而位置就是我們通常所說的平行或者垂直之類的要達到基本標準。這其中實際值和理想值之間的差距就形成了加工誤差。

加工精度主要包括三方面：(1)尺寸精度。就是所加工的產品表面與要求的標準之間的誤差在規定的范圍之內。尺寸精度的合格也就是機械加工產品的實際尺寸達到了所期望的尺寸。(2)形狀精度。幾何形狀精度是規范所加工產品的具體行狀的。如是否符合圓或圓柱的標準。(3)位置的精度。實際產品必須達到期望基準的位置誤差。比如，平行度、垂直度的標準。

一般情況下，在相同的條件下，成批量所生產出來的零件，在尺寸、形狀、位置上都不會完全達到期望的基準值，多少都會有些誤差。加工誤差存在都是在所難免的，但只要誤差在規定的范圍內，就不影響產品的質量。

(一)加工精度誤差的表現形式

影響加工精度的誤差有很多原因。有些是由產品本身的結構狀態決定的，這種誤差一般無法改變。有些是在制作、切割過程中，由于操作的不精細或者是儀器的精密程度不夠，造成的，這種誤差通過調整可以改進。

1.按照所產生誤差的性質分。(1)加工方法的原理誤差。就是本身計算時候就不可避免的誤差。(2)機床的幾何誤差。(3)調整誤差。(4)模具的制造誤差。(5)零件成型時候的裝夾誤差(6)零件的磨損誤差。

2.加工產品時所受到外力的影響引起的誤差。主要是由于物理作用而變形引起的，如擠壓、碰撞等。

3.系統熱變形而引起的誤差。主要由于受化學作用引起變形的，如溫度的提升，細小的零部件受熱變形之類。

(二)機械加工方面的誤差的分類

在機械加工中，多方面因素都會對工藝系統產生影響，造成各種誤差。這些誤差在所難免。但這些誤差不會在很大程度上改變產品的性質和功能的。

1.系統誤差和隨機誤差。人們能夠完全掌握的誤差稱之為系統誤差。一般將其分為常值誤差和變值誤差。最為典型的常值誤差就是機床、刀具、量具等相關模具的制造誤差。一般誤差的大小和方向按規律呈線性變化的，稱之為變值誤差，偶爾會出現非線性的。隨機誤差就是沒有被人們所掌握規律發展的，隨意變化的誤差。

2.動靜態誤差和切削誤差。如果零部件在沒有被切削的情況下所產生的誤差稱之為靜態誤差。主要與機床的幾何精度和轉動精度有關。而在切削狀態下，由于受力而發生的變形或者是由于冷熱不均變形而產生的誤差就是切削誤差。

加工精度對機械加工產品的質量影響很大，突出表現在各種誤差上。如果能夠有效的控制加工精度在尺寸、形狀、位置上的誤差，使其達到期望值的標準，那么機械加工產品的質量就會有很大的提高。

二 機械加工中的幾何誤差

加工原理中產生的誤差。由于生產中使用了近似的刀刃輪廓或者模具進行加工制作，就會產生這種誤差。生產過程中，想要得到規定的固定產品，就必須形成準確的成形運動，這在機械加工中，被我們形象的稱之為加工原理。在理論上，我們要求要達到完全準確的成形運動，來符合理想的加工原理。但在現實的加工制作之中，我們不可能達到絕對的精準，有時，我們采用近似的加工原理來做高精度的加工工藝，為了提高它們的生產效率，以及達到基本的經濟利益，從而有所保障。

機床的幾何誤差分析。在我們但實際生產中，會發現機床的主軸轉動的精度對加工精度會有很大影響。理論上的水平在現實中很難做到。因為受到各種條件的制約。主軸的回旋不可能會在瞬間停止為零，而就在這短暫的瞬間，所產生的誤差就是我們無法估計的。

在實踐中，機床主軸的回轉精度對產品的加工精度有著決定作用，主軸的回轉精度這時擔當了很大的重任。主軸的回轉精度就是主軸的實際回轉軸線與平均回轉軸線的漂移差距。在理論上，主軸在回轉之時，回轉軸線是固定不變的，也就是在主軸回轉的時刻，軸線的速度為零。但在實際的生產中，由于慣性的作用，原本加工轉動的主軸軸線不可能突然停止。并且會存在一些誤差導致主軸在每一個瞬間回轉時，軸線會處于被動的移動狀態，造成軸線的漂移，從而造成了回轉的誤差。再者，從實踐分析，主軸軸頸會存在一定的誤差額，還有軸承的誤差，以及軸承之間的間距差，尤其是主軸系統的徑向會不等剛度和熱變形的影響主軸回轉的誤差。不同的機型，誤差會有所不同，尤其是老化的，作業年份較久的機床，可能出現誤差的幾率更大。

三 機械加工產品質量的控制

產品的質量決定著企業能否發展，機械加工產品的質量尤其重要，因為不僅關系到自身的發展，更關系到社會的發展，經濟的進步。因此，需要嚴格控制機械加工產品的質量。經過上述分析，對機械加工產品質量的控制，主要取決于生產部門，尤其對于操作者、設備、方法。

機械加工產品質量的診斷，通過診斷，把機械加工產品的質量控制在一定的范圍之內。產品質量可能受很多因素影響，會呈現波動性，可能是產品間的波動，也可能是單個產品的波動，而這些波動，會導致產品質量隨時間和環境的變化而改變。總的來說，機械加工產品的質量變異都是有可能的。因為機械加工產品在很復雜的情形下生產出來的，所以，不論是操作員、設備、原材料，還是加工方法和條件或許檢測條件都是決定產品質量的重要因素。并且這些因素之間相互作用，每一步都可能決定著產品質量的變異。從實際來看，加工對象會表現在偶然性的誤差和系統性的兩種。但無論什么誤差，都是能夠被檢測出來的。所以，加強質量診斷可以保證產品的質量，也能監控整個加工過程，及時發現問題，及時處理。從而提高產品質量的合格率。

(一)機械加工產品質量控制的三方面

1.對生產環境和加工條件的控制。主要是提高操作者的素質和技術水平，要求各部門都要提供合格的生產加工條件。對每一道工序有要全面的控制，都要在誤差范圍之內。從而達到產品質量需要的標準。

2.機械加工中的關鍵工序要特別控制。相對來說，產品的質量是否合格，關鍵取決于重點工序中制作是否到位。如果制作到位的話，產品的質量不會有什么大的改變。從實踐來說，每個工序都設監督控制點，會嚴重的浪費資源，加大企業的開支。所以關鍵工序的監督控制很重要，不能馬虎大意，只有把握好關鍵工序的質量問題，才能使產品的質量得以保證。并且，應該時刻了解關鍵工序的發展趨勢，做好有效的措施，予以防備。

3.加強計量測試條件和嚴格控制不良產品。產品質量的達標與否，與計量測試有很大的關聯。因此，必須嚴格控制。還要，設立專門的機構予以檢驗產品的質量問題。同時，要對已經成型的不良產品加強控制，有質量部門負責，決定是否銷毀或者拆掉重做。

經過簡單的分析，我們知道，應從哪些方面下手整治質量問題。我們應該提高技術含量，把誤差降到最低。不斷的提高從業人員的素質與專業水平，加強制作設備的精密程度，對加工產品的工作環境和條件加以改善。

(二)機械加工產品質量控制的具體措施

1.提高操作人員的專業素養和技術水平。操作者是很重要的因素，只有每個操作者的技能水平、質量意識上去了，才能保證生產出合格的產品。操作者的技術水平和專業素養越高，生產出來產品的合格率也會越高。加強操作人員的技能是重中之重。

2.提高科技含量，用科技武裝設備。要想生產出來精密的合格的產品，沒有高科技做后盾，是很不現實的。實際操作中，機床的幾何誤差等都嚴重影響著產品的質量。只有合格的、標準的、精密的機床、模具才能更準確的生產出合格的產品。所以，要想是產品的質量有所保障，必須提高科技含量，提高設備的精密度，控制原始誤差的大小。(1)提高機床的幾何精度，保障了機床的精度，也就減小了主軸回轉的誤差。同時有關機床的傳動鏈誤差、導軌誤差都會相應減小。(2)保證作業刀具的精度，以便減小刀具帶來的誤差。此外，還要選擇好的刀具材料，減小刀具的磨損程度。(3)提高夾具的精密程度。減小夾具的誤差帶來的不良影響。(4)制作過程中，時刻注意外在的條件。比如，溫度的提升，可能會讓細小的零部件受熱變形。

3.選擇合適的設計基準和定位基準，減小機械加工的定位誤差。通過對元件精密度的定位，減小定位不準卻造成的定位誤差。

4.采用誤差轉移法把合理的誤差轉移。將工藝系統誤差、受熱變形誤差、受力變形誤差都可以合理的轉移。此外，還可以用誤差補償法補償加工誤差。

四 結束語

機械加工產品的生產質量受很多方面原因的約束，本文通過對影響機械加工產品質量的加工精度和幾何誤差的分析，提出了要盡量減小生產工作中的誤差的幾點建議。我們只有把生產中的誤差降到最低，利用科技水平，提高操作者的專業水平和素養，以及提高設備的精密度和科技含量，才能更好的提高產品的質量。

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