提升機械設備加工質(zhì)量的措施研究

牛海霞，程光輝，楊權(quán)

(1.濟源市煤炭高壓開關有限公司，河南，濟源454650;2.濟源職業(yè)技術(shù)學院河南濟源454650)

提升機械設備加工質(zhì)量的措施研究

牛海霞1，程光輝2，楊權(quán)1

(1.濟源市煤炭高壓開關有限公司，河南，濟源454650;2.濟源職業(yè)技術(shù)學院河南濟源454650)

隨著人們對機械設備加工質(zhì)量的要求不斷提高，如何更好地利用機械加工成為人們關注的問題。在機械設備加工中，最重要的就是把握影響機械設備加工精度的因素并避免誤差的發(fā)生，因此，基于綜合考慮，對機械加工中的注意事項以及影響機械加工精度的因素進行了分析，以期對提高機械設備加工質(zhì)量有一定的借鑒作用。

機械加工;精度;因素;措施;分析

在新的科技化的時代里，生產(chǎn)力的顯著提高，科學水平飛躍發(fā)展，因而對機械加工的質(zhì)量要求也越來越嚴格，隨之，機械加工的技術(shù)要求也更趨高標準。在工廠，機械加工出來的各種零部件都會流入工廠的各個流水線上，重新組裝成一臺臺有不一樣功能的機械設備。這些機械設備是為了生產(chǎn)而工作的，而它的質(zhì)量則決定了要生產(chǎn)的所需要物品的質(zhì)量。因此如何生產(chǎn)出性能較好以及完整程度較高的的零部件，是現(xiàn)代工業(yè)中必須面對也必須克服的一項重要難題。

一、機械加工精度的含義及內(nèi)容

機械加工的簡稱機加工，而機械加工精度是指經(jīng)過加工后的零件的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)的實際值與理想值符合的程度，而它們之間存在的偏離程度稱為誤差，誤差是反映加工精度高低的重要指標之一，誤差越大，機械加工的產(chǎn)品精度就越低［1］。機械加工質(zhì)量主要由加工精度以及加工紋理決定，其具體涉及的內(nèi)容如圖1所示:

機械加工精度包括尺寸精度、形狀精度、以及位置精度。尺寸精度是加工零件表面與實際零件尺寸的基準間尺寸的相符程度;加工后的表面宏觀的幾何形狀與設計時理想的形狀的誤差稱為幾何形狀精度;所謂的位置精度是指經(jīng)過加工處理后的零件表面間的實際位置與其基準間的相互位置的誤差，比如，平行度、垂直度等。在加工零件時，加工誤差是避免不了的，所以，應該怎樣把誤差縮減為最小，使其在合理的控制范圍之內(nèi)，這是擺在機械加工生產(chǎn)中的主要難題的重中之重［2］。

二、機械加工的注意事項

(一)加工選擇使用設備要合理

粗加工對加工精度要求不大，而且僅僅是除掉一些加工的余量，所以，在選擇粗加工的加工機械時，一定要選擇精度不太高、功率相對較大的機床。但是并不意味著在精加工時也可以選擇像粗加工時那樣的設備，相反，在精加工時則需要選擇精度較高的機床。只有粗加工和精加工在各自符合“自己”的精度的機床上工作，才能彰顯設備的使用能力，并且能延長設備的使用年限。

(二)粗加工應與精細加工分開操作

粗加工時切料量較大，在加工過程中所使用的削切力和擠壓力相對較大，由于工作時內(nèi)部有較大的摩擦力，如果把粗加工和精細加工連續(xù)起來進行，就可能使工件內(nèi)部受力產(chǎn)生改變而造成經(jīng)過精加工后的零件精確度變差。對于有些精度要求非常高的零件，為了保證加工的精度符合要求，就需要在粗加工和精細加工之間進行一些消除工件內(nèi)應力的有效處理。

(三)工藝路線中熱處理工序應合理安排

根據(jù)所要得到的零件不同，熱處理工序所施加的程度與時間也不一樣。如為了消除內(nèi)應力的影響，就必須將調(diào)質(zhì)處理安排在精加工的前面、粗加工的后面進行。為了避免零件熱處理后而發(fā)生的熱變形，應采用回火、滲碳等工序，還要輔以最終的加工矯正。

三、影響加工精度的主要原因

(一)機床工藝產(chǎn)生的幾何誤差

一個完整的機械加工工藝系統(tǒng)包括，夾具、模具、機床等機械工具以及被加工的零件。因此對機械加工精度的分析就相當于對不同條件下的各種不同的加工方式過程中產(chǎn)生的誤差進行分析。而不同的加工方式離不開機床、夾具這些加工的工具。

機械零件的成型離不開機床的加工。因此，在機械零件成型的加工過程中，機床的加工精度必須是非常精準的，這就要求對加工精度有很大影響的加工設備的制造誤差要非常小。其中，傳動鏈誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差以及導軌誤差是機床中的主要誤差。所謂的導軌就是機床上進行確定機床部件相對位置的關系的基準。對于導軌本身而言，也存在著誤差，它的誤差來源于不均勻的磨損，也可能是安裝時不規(guī)范的操作。導軌的磨損是機床精度下降的最主要也是最重要的原因，其次則是傳動鏈的誤差，傳動鏈在裝配和制造以及使用的過程中也會產(chǎn)生誤差，衡量這種誤差一般會采用傳動鏈的末端原件的轉(zhuǎn)角誤差。

(二)刀具切削產(chǎn)生的誤差

刀具在整形零件的過程中，每一次可能都會稍微引起一定的磨損，經(jīng)過長時間的積累就會導致切削的尺寸以及形狀發(fā)生改變，所以在刀具的選用材料上要有一定的講究，比如要用耐磨的刀具材料，這樣就可以最大限度地保護道具不被磨損，從而保證加工零件的精度。

(三)定位造成的誤差

一般情況下，在進行機械加工前要對所要加工的零件進行標準定位，即與圖紙進行仔細的比對以確保實際基準與定位基準相對應，防止產(chǎn)生定位上的誤差。如果產(chǎn)生定位的誤差，在加工后就很難進行改正。還有可能定位面與夾具定位元件構(gòu)成的定位副也影響定位的標準程度，倘若定位副不標準，就可能使工件的位置變動而影響工件的精度。

(四)工藝系統(tǒng)受熱變形產(chǎn)生的誤差

由于加工過程中機床的長時間操作，會使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生大量的熱，較多的熱量就會影響到加工的精度。研究表明，受熱變形產(chǎn)生的誤差在總誤差中幾乎占了一半。

四、提升加工設備精度的工藝方法

(一)降低原始誤差［3］

提高加工零件所使用的機床的精確度，以及夾具、刀具等工具本身的精度，嚴格控制住工藝系統(tǒng)受熱變形和受摩擦力而產(chǎn)生的誤差，降低刀具磨損造成的變形誤差等可直接減少原始誤差。為了得到更高的加工精度，必須要分析造成這些誤差的原因，從根本上找到減小甚至消除這些誤差的方法，使精度更高。對于精密度要求較高的零件的加工，要使用幾何精度較高，而且不易加工變形的機床。對于那些有成形表面的零件，則要注意降低成形刀具的形狀誤差和刀具的配置誤差。

(二)誤差補償

對于工藝系統(tǒng)中的某些原始誤差，是可以通過一些誤差補償?shù)姆椒▉砜刂破溆绊?，?(1)誤差補償法:此法是為了彌補原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差而特意通過人為地制造出的一些新的原始誤差，達到了降低加工誤差，使加工精度提高的目標。(2)誤差抵消法:用加工工藝中的一種原始誤差或原始誤差的一部分去抵消原始誤差或者是另一種原始誤差。

(三)分化原始誤差

根據(jù)機械設備加工工藝中誤差所反映出的規(guī)律，將經(jīng)過測量的工件的尺寸按照測量數(shù)據(jù)的大小分為n組，相當于把每一組工件的尺寸范圍都縮減為原來的1/n。再按照每一個組的誤差范圍調(diào)整刀具的準確位置，使整批工件的尺寸范圍分散中心大致相同，保證尺寸在工件上的分散程度降至最小。

(四)使原始誤差均勻化

這種方法的原理是通過比較和檢查相似率較高的的工件或工具的表面，從比較的結(jié)果中找出它們之間不相同的地方，在這些基礎上再進行修正或者不同程度的縮小被加工工件表面的原有誤差。

(五)轉(zhuǎn)移原始誤差

這種方法的原理就是把在加工時的那些原始誤差從誤差敏感的方向轉(zhuǎn)移到誤差不太敏感的方向上去［4］。倘若原始誤差反映在零件加工誤差較敏感的方向上，這勢必會引起加工精度的消減，如果把這些敏感方向上的原有誤差轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向上，就可以在很大程度上提高加工精度。當然也可以把有些原始誤差轉(zhuǎn)移至其他對加工精度沒有影響的方向上。

五、結(jié)語

伴隨著社會的發(fā)展，工業(yè)科技的進步，機械加工在人們的生活中也占據(jù)了重要的位置，這門技術(shù)的發(fā)展使得工業(yè)發(fā)展的水平更上一層樓。但機械加工所面臨的問題，需要認真研究，找出可行的解決方案來提高機械加工的品質(zhì)和效率，使機械加工能更充分的為我們國家的工業(yè)發(fā)展做出貢獻。

［1］何國國.特種加工與機械制造工藝技術(shù)變革探討［J］.科技致富向?qū)В?010，(26).

［2］陳珂.非標機械制造企業(yè)質(zhì)量管理的幾點看法［A］.河南省金屬學會2010年學術(shù)年會論文集［C］.2010.

［3］姚東元.機械加工中產(chǎn)品質(zhì)量的改善［J］.科技創(chuàng)新與應用，2012，(6).

［4］郭新軍.改善機械加工質(zhì)量增強產(chǎn)品使用性能［J］.企業(yè)導報，2011，(2).

［責任編輯 趙冬玲］

Researches on Enhancing the Processing Quality of Machinery and Equipment

NIU Hai-xia1，CHENG Guang-hui2，YANG Quan1
(1.Jiyuan Coal High Voltage Switch Co.，Ltd.Jiyuan 454650，Henan; 2.Jiyuan Vocational and Technical College，Jiyuan 454650，Henan)

With the continuous increasing requirements for machining quality of mechanical equipment，how to make better use of mechanical processing has becoming the focus of the problem.When processing machinery and equipment，the most important is to grasp the factors affecting the machining precision machinery equipment and to avoid the occurrence of errors.On the comprehensive perspective，matters needing attention in mechanical processing and the factors affecting the machining accuracy are analyzed to improve the machinery and equipment manufacturing quality.

mechanical processing;machining precision;factors;measures;analysis

10.3969/j.issn.1672-0342.2014.02.004

TH182

A

1672-0342(2014)02-0013-03

2014-04-02

牛海霞(1972-)，女，河南濟源人，濟源市煤炭高壓開關有限公司助理工程師;程光輝(1979-)，男，河南洛陽人，濟源職業(yè)技術(shù)學院講師。