芻議如何提高機械加工精度及質量

姜松鶴　包秋成

【摘要】機械加工是一個運用加工設備對工件的大小、外形、或者性能進行改變的過程，為工業生產提供各種零件材料，為人們生活提供各種產品，本文將從精確性、優質性、高效性、智能化以及生態化等方面對機械加工進行淺析，重點為提高加工精度和生產效率提出建議，并對行業未來發展做出展望。

【關鍵詞】機械加工? 精度? 質量? 智能化? 生態化

機械加工是一個利用相應的技術和設備對工件的幾何參數或性能進行改造的過程，為社會生產提供必需的元件，其精確度和優質度決定著產品的實用價值，提高生產效率才能創造更大的經濟效益，而縱觀時代發展，機械加工的發展必將走智能化與生態化的道路。

一、精確性：機械加工的關鍵指標

機械加工的精度是指加工處理后的零件的幾何參數與理想狀態下的幾何參數的接近度，而在加工過程中，零件的實際參數往往會與理想狀態產生不同程度的誤差。

造成機械加工誤差的主要原因有幾個方面：①由于采用了近似的加工運動或與理論近似的刀具輪廓而導致零件與標準的差距;②由于加工機床存在主軸回轉、導軌或傳動鏈方等誤差而對精度造成影響;③由于切削過程中力的大小或受力位置變化而導致誤差;④由于刀具等工具的尺寸、形狀及磨損造成誤差;⑤加工機床等設備因受熱產生變形而影響精度;⑥零件在加工過程中發生變化而產生誤差，等等。

在機械加工過程中，誤差是在所難免的，但是可以通過一定的措施將其控制在允許發生的范圍內，其一，要通過保證機床的精度和強度、控制加工過程中的內應力和熱變化等方式提高初始精度;其二，是通過誤差補償法對原始誤差進行矯正，提高精度;其三，可以將原始誤差從敏感方向轉移到非敏感方向上去;其四，可以采用分組法將原始誤差進行逐層分化。

二、優質性：機械加工的質量保證

隨著機械制造業的發展，尤其是高端設備儀器研發水平的提高，對機械加工成品的質量要求越來越高，機械加工產品的質量主要體現在表面質量上。零件在經過加工后表面會產生微觀不平，也稱為粗糙度，零件的耐腐蝕性、耐磨性、抗疲勞性以及零件之間的配合很大程度上取決于機械加工對于表面粗糙度的控制。

在加工過程中，影響表面質量的因素是多方面的，主要有因下幾個方面：①刀具的形狀、材質、刃磨情況的;②機械加工工藝以及操作環境;③進行切削時刀刃的殘留面積;④機械加工殘余應力;⑤所加工零件本身的材質;等等。

根據影響粗糙度的原因，可以找到提高表面質量的措施：①選擇刀具時應選擇適當的幾何參數，采用刀尖圓弧半徑較大而副偏角較小的刀具;②改進機械加工工藝，采用先進的加工技術和精密的加工設備;③在切削時掌握適當的速度和深度;④提高機床穩定性，減小加工系統產生的震動;⑤減小機械加工殘余應力;⑥根據所加工的材料不同選擇相匹配的加工工藝。

三、高效性：提高機械加工經濟效益的重要方面

機械加工所面對的不僅是來自工業生產資料的加工需求，也為人們的日常生活提供各種產品，這種市場需求的復雜性決定了生產的難度，而隨著社會生活的進步，市場對機械加工產品的技術性要求越來越高，更新換代的周期越來越短，因此，在保證加工質量的基礎上加快生產節奏、提高生成效率成為了企業提高經濟效益的一個重要方面。

提高機械加工生產效率首先應從加工技術著手，先進高效的加工技術是縮短時耗、提高生產率的關鍵，例如，采用先進的刀具材料和涂層技術，可以大大提高切削加工的速度，在不必大幅度增加生產成本的情況下提升加工速率。

第二，優化生產管理，采用信息化管理模式可以從整體運作上節約時間，強大的計算機網絡系統可以對復雜分散的數據信息進行管理，形成一個完整且完善的數據庫，在資源共享的環境下實現各個部分的及時溝通，從而幫助領導者合理配置資源，精簡生產流程，嚴格監控，使各個環節更為緊湊地連接，加快了生產節奏，縮短了生產工期。

此外，走自動化道路是提高生產效率的另一個重要手段，對于大批量的生產加工任務，采用數控機床、組合傳輸等自動化生產方式，循環性自動化的生產不僅可以節省勞動力，更能大幅度提高效率，而小批量的生產則可以采用成組工藝，最大程度地實現自動化。

四、智能化：我國機械加工的發展趨勢

市場經濟的大環境下，任何一個行業的發展都不可能脫離時代背景，當今社會是一個信息化、網絡化、智能化越來越普及、甚至已經滲透到各個產業的時代，這就要求企業必須不斷關注科技發展，適應市場需求變化，走科技型發展路線，這樣才能在優勝劣汰的市場競爭中求得生存，而機械加工自然也不例外，面向市場競爭，采用信息化、智能化的生產科技、迅速反應市場需求，調整生產結構、轉變經營管理、提高生產效率已經成為了行業發展的必然趨勢。

智能化的機械加工應注意兩個原則性的問題，首先，機械加工的智能化發展是以人為根本的，先進的科學技術需要高素質的知識型人才，加工過程中的經營管理也是以人為主導的，同時，市場需求也就是人的需求，面向市場就是要適應人對產品的需要;第二，機械加工的智能化投入是以遵循科技發展規律為基礎的，對于先進技術的引進要從實際出發，全面分析其可行性和回報性，而在技術研發方面更要依據現階段的科技發展水平，在堅實基礎上平穩改革。

五、生態化：未來機械加工發展的重要思路

一直以來，工業制造排放物是環境污染的嚴重方面，尤其是金屬加工在工業有害物排放中占有很大比重，傳統的機械加工方式對資源的利用不充分，而末端處理的污物處理方式也不能徹底地實現環境保護，從而導致機械加工的生產率難以提高，而又對環境造成了嚴重污染，于是，在科學發展觀指導下的生態化機械加工成為了一個意義重大的發展思路。

生態化的機械加工通過實施方案的選優以及生態加工方式，提高加工工業的質量和效率，同時降低能源消耗和環境污染，不僅大大降低了生產成本，更保證了生產過程的清潔化，充分利用合理的資源創造最大的經濟價值，是促進企業經濟效益與環境效益和諧發展的有效方式。

總之，隨著社會進步，機械加工將面臨越來越高標準的要求，因此，企業必須適應時代發展，順應市場需求，不斷提高機械加工的精度和質量，加快生產節奏，并引進先進的生產方式和發展理念，提高競爭力。