机械加工质量技术控制之我见

【摘 要】我们在机械加工过程中经常会出现一定程度的误差，当然，有些误差是不可避免的，但有些却是由于其它的因素导致的，是可以避免的，而这些误差导致加工精度下降，从而影响了工件的质量。因此，我们必须对如何减少误差以及怎样提高工件的加工精度进行系统的研究。本文介绍了机械加工精度的概念和内容，并对机械加工过程中产生误差的原因进行了分析，提出了有效地解决办法。

【关键词】机械加工精度；误差；措施

0.前言

机械加工顾名思义就是利用机械作为加工工具，对所要加工的产品的外形、尺寸及性能进行系统化、标准化的过程。机械加工按被加工工件在加工时所适宜的温度分为冷加工和热加工。冷加工指的是在常温下对工件进行加工，并且不会发生化学或物理反应。而热加工常见的方法有热处理、铸造、锻造及焊接。

1.机械加工精度的概念及内容

我们通常所说的机械加工精度指的是零件加工之后的实际几何参数，如形状、尺寸、位置等与理想的几何参数相符合的程度。另外，它们之间存在的误差就叫做加工误差。而工件加工误差的大小就决定了误差精度的高低，误差愈大说明加工精度越低，相反，误差越小加工精度也就越高。

机械的加工精度一般包括三个方面。一方面是尺寸精度，它是指加工之后的零件的尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。另一方面是形状精度，它指的是加工后的零件表面的几何形状与理想的几何形状相符合的程度。还有就是位置精度，它指的是加工后零件表面之间的实际位置与理想位置相符合的程度。

具有准确的加工方法而且在各种外界因素均相同的情况下所加工的零件，由于加工因素内在的影响其加工出来的尺寸、形状以及表面相互之间的位置也不会完全一致，总是会存在一定程度的误差的。与此同时，在公差要求的范围内，我们应采取合理的方式对工件进行加工，从而提高机械加工的生产率及经济性。

2.机械加工的原则

为了确保机械加工的质量达标，我们对机械的加工需要应遵循一定的原则。（1）粗加工与精加工应分开进行。粗加工时，其切削量大，工件所承受的切削力和夹紧力相对较大，从而导致发热量多。在细加工的过程中，加工表面一般会出现显著地加工硬化现象。另外，因为工件内部有较大的内应力，如果粗加工和细加工连续起来进行，就会使工件内部的内应力逐渐发生变化，这样就使得精加工后的零件产生误差。对于那些加工精度要求相对较高的零件，在粗加工及细加工之间要对其进行低温退火或时效处理，从而消除工件的内应力来保证加工的精度。（2）选用设备要合理。粗加工是用来切掉加工的余量，对加工的精度也没有太大的要求，因此，在选择粗加工机床时，应选择精度不太高、功率较大的机床。但在进行精加工时，我们应选择精度高的机床。精加工和粗加工在不同的机床上进行作业时，不仅可以充分发挥设备的使用能力，而且能延长机床的使用寿命。（3）在机械加工的工艺路线中，要合理安排其热处理工序。根据不同的目的，热处理工序所需要进行的也不一样。如在进行正火、退火等改善切削加工性能的工序时，一般来讲都在机械的加工之前进行。而为了消除内应力我们要进行时效处理、调质处理等方式，这套工序一般都安排粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能通常，采用淬火、回火、渗碳等方式，这些工序一般安排在机械加工之后进行。另外，假如进行热处理之后工件出现变形，我们还应该对工件进行最终加工工序。

3.机械加工产生误差的主要原因

在进行机械加工时，由于种种原因都会使得加工之后的工件与标准的工件之间产生一定程度的误差。在机械加工的过程中，误差经常用加工精度来表示。加工精度指的是工件在进行加工之后，其尺寸、形状及表面的相对位置与标准尺寸、形状和表面相对位置相符合的程度。加工精度与误差形成了反比关系，误差越大其加工精度越低，误差越小其加工精度越高。

3.1机床的几何误差

在工件进行加工时，工件大部分工作要通过机床来进行，机床的精度对于工件的加工精度来讲是具有决定性作用的。在机床的各种配件中，下面几种配件对于工件的加工精度有非常大的影响。①主轴。在机床中主轴的作用是装夹工件或刀具的基准，并且将运动和动力都传给了工件和刀具。在主轴的工作工程中，倘若出现了主轴的回转误差，就会改变工件或刀具的用力方向，使工件的加工精度会受到严重的影响。②传动链。机床的传递部件就是传动链，它主要用于工件的传送。传动链的误差一般都出现在它的始末两端，在传送工件的过程中，传动链末端元件的转角的误差会使得工件的位置发生改变，从而对所要加工的工件的加工精度产生误差。③导轨。确定部件位置的基准就是导轨，它也是机床运动的基准。如果导轨出现误差，就会使机床的部件发生误差，这样就失去了对精度的控制能力，还有就是导轨的不均匀的磨损也会导致导轨的运作出现问题，从而影响到工件的加工精度。

3.2刀具的几何误差

在工件的加工过程中，刀具对加工精度的影响是随着刀具种类的变化而变化的。如果采用定尺寸刀具、成形刀具进行工件的加工时，刀具的制造误差会直接严重的影响到工件的加工精度。而对于一般刀具来讲，制造误差对工件的加工精度便无直接影响。

3.3定位误差

通常，在机械加工前要对所要加工的工件进行其基准定位。在实际加工前要对其加工的图纸进行仔细的分析对照，保证所用的定位基准与实际基准相符合，避免出现定位误差。倘若产生定位误差在加工之后便很难进行弥补或更改。还有就是，由工件定位面与夹具定位元件构成的定位副也会影响其定位不准，假如出现定位副制造不标准的情况，就会使工件在加工过程中定位副间出现间隙，使得工件的位置的移动变得难以控制，影响其工件的加工精度。

3.4工艺系统受力变形产生误差

在工件的加工过程中受力变形是非常常见的现象，假如在加工时发生变形则会对加工精度产生直接的影响。其中使工件加工由于受力而发生变形的因素有三种：一种是工件的刚度；另一种是刀具的刚度；还有一种就是机床部件的刚度。

3.5工艺系统受热变形引起的误差

在加工过程中由于工艺系统的长时间运行，使得该系统产生大量热量，而且热量的增大就会使得工件的加工精度受到影响。据调查来看，工艺系统受热变形引起的误差在工件加工的总误差中占了将近50%。

4.提高加工精度的措施

为了提高加工的精度，减少误差的产生，生产合格达标的产品，我们应该加大力度解决误差问题，提出更好的解决办法。

4.1减少原始误差

在工件加工之前，我们应对机床、刀具、夹具等进行检查，确保在使用过程中的安全与精度。另外，对造成误差的各项因素进行准确的控制，尽量减少误差的产生。

4.2误差补偿法

有些工艺的原始误差是无法避免的，但有些人为的误差就需要我们运用合理的方法将其消除，例如采用误差补偿法和误差抵消法对工件的加工误差进行控制。误差补偿法是根据出现误差的情况，为了补偿这种误差，制造出一种新的原始误差，使其加以补偿。误差抵消法实际上是误差补偿法的一种，它只对原始误差中的一部分误差起作用，即它只能抵消原始误差的一部分，适用范围较小。

【参考文献】

[1]俞海锋，欧阳洋.对机械加工质量技术控制的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，5（23）：47-48.

[2]左延召.浅谈机械加工质量技术控制[J].时代报告（学术版），2012，8（6）：122-124.

[3]李晓会.机械加工质量技术控制[J].商品与质量・学术观察，2012，16（9）：23-25.

[4]杨晓岚.浅谈机械加工质量技术控制[J].科技信息，2012，4（13）：167-169.