淺析機械加工質量因素控制

摘要：近些年，由于我國的科學技術水平的不斷提高，人們對通過機械加工方法制造的產品的質量要求也隨之提高。機械制造生產的質量直接關系到產品的性能好壞，雖然機械加工技術在我國得到了有效的發展，技術也逐漸的得到完善，但是在實際的加工過程中，存在很多影響機械加工質量的因素，諸如機床的制造誤差和磨損老化產生的誤差、受熱變形誤差、受力變形誤差、調整誤差等，該文分析了影響機械加工質量的因素，從而提出提高機械加工質量的對策。

關鍵詞：機械加工;因素控制;分析

中圖分類號：TH 文獻標識碼：A 文章編號：1671-864X（2015）02-0069-01

就機械制造加工技術而言，實際加工過程中加工產品的精度是保證其加工質量的主要因素。加工精度是指使被加工零部件的尺寸、形狀和其主要結構參數在一定的允許范圍內符合規定的要求。然而，由于加工過程的復雜性，實際影響加工精度的因素有很多，每個因素都會引起被加工產品的質量要求不高，有些甚至導致產品不合格。因此，為了克服加工過程中存在的不良因素，保證加工產品的質量，有必要分析探討在實際加工過程中影響加工精度的各種因素。

一、機械加工質量技術控制的概述

機械加工精度就是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數相符合的程度。幾何參數包括零件的尺寸、形狀和位置等各種數據指標，這是機械加工精度的重要內容。尺寸精度指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度指加工后的零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度;位置精度指加工后零件有關表面之間的實際位置與理想。而把實際幾何參數與理想幾何參數之間的差異稱為加工誤差。誤差越大則表示加工精度越低。在機械加工過程中，總不可避免的存在加工誤差，這就要求在加工時，遵循一定的加工原則，采取合理的對策，提高機械加工的效率和效益。

二、影響機械加工質量技術的主要因素

（一）機床制造誤差和磨損老化誤差產生的影響

機械加工指的是通過機床車、銑、刨、磨等加工工序進行的一種加工過程， 因此機械加工質量與機床的精度息息相關，在進行機機加工時必然會存在制造和磨損老化等因素造成的產品質量問題， 其主要問題有：一是機床導軌制造誤差造成的加工產品精度誤差，導軌作為機床傳動系統的控制部分，控制加工產品在中的具體位置，導軌出現的誤差勢必會造成加工產品的制造誤差，最終影響產品的使用性能和質量問題。二是主軸的產生的回轉會影響機械加工產品的質量。機床主軸回轉誤差會影響機械加工產品的表面特性和形狀， 比如會造成外圓加工產生的圓柱度誤差。三是傳動系統產生的誤差。傳動系統主要為加工進行動力傳遞，細小的誤差經過傳遞系統就會形成累計誤差， 最總影響機械產品的加工質量。一般來說機床的傳動元件越多，造成的累積誤差就會越大。

（二）工藝系統受力變形產生的誤差

工件剛度、刀具剛度以及機床部件剛度是影響對加工精度造成較大影響的重要方面。首先，在工件剛度方面，相對于機床、刀具、夾具等部件，如果工件剛度比較低的話，在受到切削力的作用后容易發生形變，這對加工精度的影響就不言而喻了。其次，在刀具剛度方面，由于外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，所以基本上不會引起形變，所以可以將其忽略不計。但是，由于內孔的鏜直徑較小，刀桿剛度就很不好，容易發生受力變形，這對孔加工精度有不可忽略的影響。第三，加工精度也會受到機床部件剛度的影響。由于機床部件由很多零件組成，所以到目前為止都沒有確定一套合適的計算方法來對機床部件剛度進行簡易計算，只能用實驗法來進行確定。經過多次實驗之后，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。

（三）機械受熱變形產生的影響

在進行加工產品的機加工時會產生大量的熱量， 這些熱量達到一定的產品溫度極限后，就會因過高的溫度引發產品或工具產生變形，這就會直接影響加工刀具的工作性能，例如受熱變形加劇機床工具的磨損、造成零件的位置發生變化等，據了解，在切削加工過程中刀具受熱溫度會升高5%，隨著加工的繼續進行，刀具會產生變形，進而影響加工產品的制造精度。

（四）調整誤差

在機械加工的每一道工序中，對工藝系統進行調整是必不可少的，但是調整的對與錯就很難保證了。這樣就產生了調整誤差。

三、強化機械加工質量技術控制的對策

（一）減少原始誤差

直接減少原始誤差就是要提高機床的幾何精度、夾具、量具以及各種工具本身的精度，控制工藝系統受力、受熱變形產生的誤差，減少刀具磨損、內應力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等。在采取措施減少原始誤差時，要最大限度的提高所使用精密機床的幾何精度、剛度，還要對加工熱變形進行有效控制;在對具有成形表面的零件進行加工時，主要關注的應該是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

（二）采用誤差補償法

目前對于降低機床加工誤差有兩種常用方法，即誤差補償法和誤差轉移法，通過誤差補償法可以補償加工誤差，通過對人為造成的原始加工誤差情況進行分析，在之后的加工過程中進行的補償，降低加工的整體誤差;通過誤差轉移法可以將誤差進行轉移，把受力變形及受熱變形產生的誤差進行的轉移，提高最終產品的加工質量。

（三）將原始誤差進行分化或均化

將原始誤差進行分化就是按照誤差反映規律將毛坯或工序進行分組，然后按各組的誤差范圍分別對刀具的準確位置進行調整，從而達到有效減少誤差的目的。將原始誤差進行均化是一個通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。通過對有密切聯系的工件和工具表面進行比較和檢查，可以得出他們之間的差異結果，然后對其采取相互修正加工或者是基準加工，這就是均化的工作原理。對原始誤差進行分化或均化可以有效地提高加工精度，尤其是對加工精度要求高的零件表面，在不斷試切加工的同時，采用均化原始誤差是提高加工精度的重要方法。

四、結語

總的來說， 機械加工作為目前我國工業建設發展過程中的一項重要工作， 雖然會在實際操作過程中會產生一定的誤差，但是只要工作人員在進行機加工的過程嚴格按照不同機械產品的不同的加工要求，使用不同的加工手段和方法， 對其進行充分的控制，保證其在規定范圍內。在實際操作過程中，工作人員也要充分聯系實際，更好的保證機械加工的質量。

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