機械加工過程中質量技術的作用分析

摘 要：機械加工產品加工質量以及產品裝配質量作為機械加工產品質量的主要因素，零件加工質量是機械加工的前提條件，在實際工作中，影響零件加工質量的主要因素是表層質量以及加工精度。本文結合我國機械加工過程中的質量技術，對機械加工精度、工藝系統幾何誤差以及增強施工進度的有效方法進行了簡要的探究和闡述。

關鍵詞：機械加工；加工過程；質量技術；作用分析

在機械加工精度中，零件在實際加工后的位置、形狀以及幾何尺寸參數與要求值符合的程度，這種實際值和理想值之間的差異稱為加工誤差。誤差越大，機械加工精度就越低；誤差越小，精度就越高，誤差大小直接影響機械加工精度。因此，在機械加工過程中，機械加工精度被分成：形狀精度、位置精度和尺寸精度。形狀精度，是機械加工后，零件理想形狀和實際形狀的相似程度；尺寸精度，是機械零件加工后，理想尺寸和實際尺寸縫合的程度；位置精度，是機械零件加工后，理想位置和實際位置吻合的程度。在準確、傳統的加工條件下，受機械加工過程影響，機械零件加工后的形狀、尺寸、位置和理想狀態存在很大差別；在滿足機械加工條件的基礎上，為了減小誤差，必須采用恰當的處理方法，從根本上增強機械加工效率和質量，降低加工成本，保障經濟效益。

1 機械加工精度

在機械加工過程中，幾何尺寸、尺寸以及互換位置構成了機械加工零件的重要參數，由于多方面因素對機械加工過程造成的影響，從而在加工產品中產生原始誤差。在原始誤差原因分析中，很大一部分和機械加工本身結構有關，另一部分和機械切削過程有關。根據原始誤差不同的性質，機械產品工藝系統的幾何誤差可以分成：機床幾何、加工方式原理、調整、夾具刀具制造、工件裝夾以及工藝系統磨損誤差等。另外，機械加工還受工藝系統外力變形、熱變形以及工件殘留預應力影響，導致不同程度的誤差。

在機械加工過程中誤差分類中，隨機誤差和系統誤差的劃分標準根據人們掌握程度進行具體劃分；在這個過程中，系統誤差是對機械產品誤差大小以及方向的掌握，根據產品結構可以細劃成：變質系統和常值系統誤差兩個子誤差系統，常值誤差的系數值在整個結構中始終不變，它主要包括夾具、機床、量具以及刀具的制造誤差等相關內容。變質系統誤差和常值系統誤差不同的是，變質系統誤差的方向、大小都是變化的；刀具正常磨損時，時間和磨損值成正比關系，它屬于機械線性變質體系的系統誤差，在熱量影響下，刀具延長量和時間屬于非線性的變值誤差。對于暫時還沒有掌握的機械產品誤差規律，一般稱為隨機性誤差，由于可以根據進行系統循環，具有很強的不確定性和突發性；因此，在機械產品研究分析中，必須注重隨機誤差，在研究和實踐中努力獲取機械誤差規律。

對于機械加工誤差中的切削狀態、靜態以及動態誤差中，切削狀態和靜態誤差劃分，主要根據機械狀態誤差產生的過程以及切削狀態進行劃分。靜態誤差，則是工藝體系中，不切削狀態下產生的機械誤差；相反，在工藝體系切削狀態下產生的誤差，一般稱為切削狀態誤差，它包括了機械切削狀態下的受熱變形以及受力變形情況。最后，動態誤差則是機械工藝體系中，有振動的狀態下產生的機械誤差。

2 機械加工過程的幾何誤差

2.1 機械加工原理誤差

在機械加工過程中，類似于成形運動、刀刃輪廓加工所產生的誤差，稱為機械加工原理誤差。在實際的機械加工過程中，只有工件和刀具的成形運動，才能進一步獲取機械加工層面，稱為機械加工原理。為了保障機械零件表層精確度，在理論上，通常運用精確的成型運動以及最佳加工方案，保障質量技術。在實際機械加工過程中，由于不可能實現精確加工原理，讓機械加工效率受到極大影響，很多時候甚至造成繁雜的機床構造以及刀具結構，從而給機床制造業造成了極大的影響。另外，在機床轉動中，由于繁雜的機械結構環節，讓加工誤差不斷增加。因此，為了保障機械加工精確度，必須盡量使用類似的加工方案以及原理，從根本上保障生產效率和經濟性。

在齒輪性機械加工中，一般存在兩種不同形式的滾刀誤差，一部分來源于制造困難，在阿基米德蝸桿以及法向蝸桿中，逐漸代替漸開線蝸桿造型原理誤差。另一部分則是有限的刀刃數造成的影響；例如：齒輪滾齒加工的滾刀原理，在類似于原理誤差的過程中，受制造影響，使用阿基米德蝸桿以及法向蝸桿逐步替換漸開線蝸桿。在切出的齒形中，由于刀刃有限，不可能出現光滑的漸開線，誤差很小，與滾刀誤差相比，基本上可以忽略不計。

2.2 機床幾何誤差

在主軸回轉運動誤差中，工件精度受主軸回轉精度影響。在回轉過程中，回轉軸線基本上保持不變的狀態，直到主軸回轉速度為零。在實際工作中，由于主軸部件加工程序，各種誤差以及主軸回轉受外力和熱量因素影響，讓主軸空間位置逐漸處于變動狀態，在軸線漂移的過程中，逐漸表現回轉誤差。回轉誤差在機械加工中，受外界因素影響，表現為：軸向竄動、徑向跳動以及角度擺動三種情況；在主軸回轉過程中，由于三種情況相互作用，導致共同作用的主軸回轉誤差。

在主軸回轉誤差中，主軸頸、軸承誤差、間隙和其他零件不吻合、徑向剛度不等或者主軸系統熱變形，都是機械主軸回轉誤差的重要因素。在滑動軸承中，由于主軸軸頸、承孔對主軸精度的影響，在機床類型不同的工作中，影響主軸運動的誤差不同。

3 強化加工精度的方法

3.1 減小原始誤差，進行誤差補償

減小原始誤差作為保障機械加工質量技術最直接的方法，減小原始誤差的方法主要有：降低刀具磨損程度，增強機床以及機械工具精度，有效控制刀具、機床、工件受熱或者受力造成的加工誤差。為了從根本上保障精度，首先必須將原始誤差進行正確分析，根據原始誤差類別，找出合理的解決方式，有效減小原始誤差，在增強機床剛度、幾何精度的過程中，形成良好的成形零件。

對于機械工藝系統誤差，最科學的方法是使用誤差補償的方法進行施工。誤差補償作為最科學的誤差范圍，在彌補原始誤差的過程中，保障加工精度。

3.2 分化、轉移原始誤差

分化原始誤差，根據機械誤差呈現的規律，將各個工件進行精確測量，通過分析測量結果進行恰當分組；根據不同的大小分組，讓工件尺寸縮短，再根據誤差范圍進行道具位置調整，直到工件位置明確后，在最大程度上減省工件尺寸。

當原始誤差主要反映加工誤差時，根據機械誤差敏感方向和誤差程度關系，將工件誤差適當轉移到不敏感的方向，在縮小誤差的過程中，對增強機械加工精度具有重要作用。

4 結束語

隨著科學技術不斷發展，雖然我國機械加工行業得到了很大進步，和國外先進機械加工過程質量技術相比，我國機械加工誤差控制和加工精度仍然存在很大缺陷。在機械加工過程中，雖然誤差無法從根本上得到避免，但是我們必須從加工工藝中，選用科學的生產工藝，在盡量減少誤差的過程中，讓機械加工精度達到更高水平；在分析機床幾何誤差以及工藝誤差原理的過程中，豐富加工精度具體措施，從而推動機械加工行業發展。

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