工藝系統(tǒng)中質(zhì)量與精度的數(shù)據(jù)控制技術(shù)研究

王嬋

摘 要 在工藝系統(tǒng)中有兩個(gè)非常值得關(guān)注的問題是表面質(zhì)量和精度的數(shù)據(jù)控制。這兩個(gè)問題可以作為評價(jià)機(jī)械加工水平高低的衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨著機(jī)械加工業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，提高機(jī)械表面質(zhì)量和對精確度進(jìn)行數(shù)據(jù)控制是企業(yè)提升競爭力的首要任務(wù)。本文對機(jī)械精度的內(nèi)涵進(jìn)行了闡述，并對在機(jī)械加工中如何提高表面質(zhì)量和精確數(shù)據(jù)控制技術(shù)進(jìn)行了研究，找到了相應(yīng)的對策。

【關(guān)鍵詞】表面質(zhì)量 機(jī)械加工

在我國社會生產(chǎn)中，機(jī)械加工工業(yè)所創(chuàng)造的價(jià)值已經(jīng)占到國民生產(chǎn)總值的重要部分。伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械加工行業(yè)的規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量也在很大程度上得到了提高。隨著機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，人們越來越重視產(chǎn)品表面質(zhì)量，并對其精度數(shù)據(jù)控制要求越來越高。因此，機(jī)械加工企業(yè)有必要采用創(chuàng)新的機(jī)械加工技術(shù)，提高企業(yè)的機(jī)械加工產(chǎn)品的市場競爭力。

1 機(jī)械加工中精度數(shù)據(jù)控制的涵義

機(jī)械加工過程中，通常會遇到一些問題，其中機(jī)械加工成品的各個(gè)表現(xiàn)和最初的設(shè)計(jì)有著很大出入，其中最為明顯的問題是加工成品的數(shù)據(jù)信息和設(shè)計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)非常明顯的差距，通常被叫做加工誤差。在機(jī)械零件加工過程中，要注意三個(gè)方面的精度數(shù)據(jù)控制。

第一方面是機(jī)械加工對象的尺寸精度數(shù)據(jù)控制，機(jī)械加工過程中不僅要數(shù)據(jù)控制加工產(chǎn)品表面的尺寸誤差，還要嚴(yán)格數(shù)據(jù)控制加工產(chǎn)品的基準(zhǔn)誤差。在進(jìn)行機(jī)械加工之前，要設(shè)定一定的尺寸精度，嚴(yán)格數(shù)據(jù)控制機(jī)械加工產(chǎn)品的實(shí)際值和設(shè)計(jì)值兩者之間的大小，其差值必須在規(guī)定的限制區(qū)間內(nèi)。因此，在機(jī)械加工過程中，尺寸精度數(shù)據(jù)控制是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。

第二方面是對幾何形狀的精度數(shù)據(jù)控制。在機(jī)械加工工人零件加工過程中，要根據(jù)幾何形狀的精度對加工零件的形狀誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)控制，必須使誤差值在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般情況下，機(jī)械加工過程中用到的幾何精度包括平面度、直線度等。

第三個(gè)方面是對相互位置的精度數(shù)據(jù)控制。這一指標(biāo)是機(jī)械加工工人對加工產(chǎn)品的表面和基準(zhǔn)之間的位置誤差所制定的一項(xiàng)指標(biāo)。經(jīng)常用到的有平行度、同軸度、位置度、垂直度等。

以上三個(gè)方面的精度共同組成了機(jī)械加工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格數(shù)據(jù)控制的加工精度要素。機(jī)械加工中的誤差出現(xiàn)的原因有很多方面，誤差是不可避免的。但是通過一定的技術(shù)手段，可以把誤差數(shù)據(jù)控制在最小范圍內(nèi)。因此，精度數(shù)據(jù)控制在機(jī)械加工中的作用變得尤為重要。

2 對質(zhì)量、精度產(chǎn)生影響的因素分析

2.1 機(jī)床因素

機(jī)械加工主要是通過機(jī)床完成的，機(jī)床存在的幾何誤差不僅能對加工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，而且還會對加工精度產(chǎn)生不良影響。機(jī)床存在的幾何誤差出現(xiàn)的原因主要是兩個(gè)方面的原因，一個(gè)是主軸在回轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)了誤差，另一個(gè)是在機(jī)床的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)過程中出現(xiàn)了誤差。以上兩種誤差因素是導(dǎo)致機(jī)械加工質(zhì)量問題的主要原因。

2.2 定位因素

在進(jìn)行機(jī)械加工之前，必須先進(jìn)行定位。因此，定位是整個(gè)過程中非常重要的步驟。在進(jìn)行定位時(shí)會出現(xiàn)一定的誤差，通常被稱作定位誤差。導(dǎo)致出現(xiàn)定位誤差的原因可以從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：首先是在機(jī)械加工過程中，對定位的實(shí)際選擇和設(shè)計(jì)定位之間存在一定的誤差值，這個(gè)誤差值的產(chǎn)生直接導(dǎo)致了定位誤差的出現(xiàn)。其次是在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，由于不能準(zhǔn)確的使用定位元件，在進(jìn)行定位是大大超出了誤差的限定范圍，由此形成的定位誤差占有非常大的比重。

2.3 調(diào)整因素

在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，會因?yàn)閷?shí)際情況對加工設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整幅度不容易數(shù)據(jù)控制，導(dǎo)致機(jī)械加工中誤差的出現(xiàn)，而這種誤差不僅對加工質(zhì)量造成影響，還會對加工精度造成影響。

2.4 工藝系統(tǒng)變形因素

機(jī)械加工的工藝系統(tǒng)在加工過程中，會受到很多外界因素的影響造成變形現(xiàn)象，而這種變形直接導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，進(jìn)而影響到加工質(zhì)量。造成系統(tǒng)變形的原因主要有兩個(gè)方面：一個(gè)是工件的剛度；另一個(gè)是刀具的剛度。這兩個(gè)方面導(dǎo)致機(jī)械加工的工藝系統(tǒng)容易發(fā)生變形。

2.5 刀具因素

由于刀具因素導(dǎo)致的誤差被稱為刀具誤差。刀具誤差產(chǎn)生的原因主要是在機(jī)械加工過程中，由于刀具的磨損造成了加工對象的加工尺寸與設(shè)計(jì)尺寸出現(xiàn)的誤差。刀具因素導(dǎo)致的誤差是機(jī)械加工中比較突出的因素。刀具誤差的表現(xiàn)形式會因?yàn)榈毒叩牟町惍a(chǎn)生不同的影響，但是總體上都會造成加工對象在質(zhì)量和精度上出現(xiàn)大的誤差。因此，機(jī)械加工企業(yè)通常會通過設(shè)置幾何參數(shù)來降低刀具因素導(dǎo)致的誤差。

3 提高質(zhì)量和精度數(shù)據(jù)控制技術(shù)的對策

通過對影響機(jī)械加工中的表面質(zhì)量和精度的因素的分析可以得知，要想提高質(zhì)量和精度就要找到針對各種影響因素的解決對策。限制誤差是提高表面質(zhì)量和有效進(jìn)行精度數(shù)據(jù)控制的重要措施，可以采用的方法主要有三種：

3.1 減少機(jī)械加工的原始誤差

機(jī)械加工的原始誤差產(chǎn)生于機(jī)械加工機(jī)具自身，主要表現(xiàn)是機(jī)床和刀具兩方面所產(chǎn)生的誤差。因此，提高機(jī)床等設(shè)備的精度，可以減少誤差值，同時(shí)還要采取有效措施，減少或是避免由于受熱所引起的設(shè)備變形造成的誤差，例如避免在機(jī)械加工中的刀具磨損。為了降低原始誤差值，可以在機(jī)械加工開始前，對加工設(shè)備產(chǎn)生的誤差進(jìn)行科學(xué)評估，并進(jìn)行嚴(yán)格數(shù)據(jù)控制，以達(dá)到提高表面質(zhì)量的目的，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械加工的精度數(shù)據(jù)控制。

3.2 誤差補(bǔ)償

在機(jī)械加工過程中出現(xiàn)誤差是不可避免的。為了把誤差的影響降到最低，可以采用人為的制造誤差的方法來進(jìn)行誤差補(bǔ)償，這種方式已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在機(jī)械加工中。

3.3 誤差分化

誤差分化指的是分化原始的誤差，實(shí)現(xiàn)消減原始誤差影響的方式。這種方式屬于一種管理方法，是對機(jī)械加工中出現(xiàn)的各種風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)一管理。在機(jī)械加工企業(yè)中誤差分化管理方法被廣泛的應(yīng)用，其特點(diǎn)是對原始誤差進(jìn)行從大到小的分散管理，達(dá)到降低原始誤差影響的目的。

4 結(jié)語

通過對機(jī)械加工過程中精度涵義的分析可以看出，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量和精度數(shù)據(jù)控制的因素有很多，最主要的還是在機(jī)械加工的各個(gè)工序中出現(xiàn)的種種誤差，導(dǎo)致加工精度的降低，造成產(chǎn)品表面質(zhì)量不高。針對出現(xiàn)各種誤差的原因，提出了解決對策，以實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械加工中表面質(zhì)量和精度數(shù)據(jù)控制的目的。

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作者單位

湖北工程職業(yè)學(xué)院 湖北省黃石市 435003