論機(jī)械加工質(zhì)量控制問(wèn)題的思考

摘要：制造企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)機(jī)械加工精度要求是非常高的，而且，要對(duì)機(jī)械加工精度的概念和內(nèi)容進(jìn)行掌握，這樣能夠更好對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量進(jìn)行控制，同時(shí)，要對(duì)機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差情況進(jìn)行很好的分析，提高加工的精度，同時(shí)也能在工藝措施方面進(jìn)行改進(jìn)。本文首先介紹了機(jī)械加工的精度，然后闡述了機(jī)械加工過(guò)程中影響精度的因素，最后提出一些建議來(lái)減少加工過(guò)程中的精度缺乏問(wèn)題，提高機(jī)械加工工藝。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度；幾何誤差；定位誤差；工藝

前言

機(jī)械加工精度指的是，經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后的零件與其最初設(shè)計(jì)的相似度，包括了很多的參數(shù)，例如尺寸、外形和位置等等，是否符合工藝規(guī)定的要求。這種加工后和原設(shè)計(jì)之間的差距我們稱之為誤差。誤差越小則說(shuō)明，加工后的零件和原設(shè)計(jì)越相近，也就是精度越高，相反則精度越低。在精度參數(shù)中有三個(gè)最關(guān)鍵的內(nèi)容：尺寸精度、形狀精度、位置精度。顧名思義，尺寸精度是指加工后的零件與理想零件尺寸的差距；形狀精度則是形狀的差距；位置精度是零件有關(guān)表面的實(shí)際位置與理想差距。再實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，我們不可能保證每一個(gè)零件都達(dá)到理想狀態(tài)，也不可能讓每一個(gè)零件都完全的一樣，這些零件都會(huì)受到各種因素的影響，進(jìn)而產(chǎn)生細(xì)微的差別，這些差別通常都會(huì)有一個(gè)范圍，這個(gè)范圍就是我們?cè)试S的誤差范圍。為了滿足工藝需要，我們應(yīng)該要克服各方面的因素，盡量的提高零件加工過(guò)后的精度。

一、機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的原因分析

1、機(jī)床的幾何誤差。機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)工件零件的加工成形都是依靠機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)機(jī)床的精度就直接影響了工件的加工精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差是對(duì)機(jī)床制造過(guò)程中影響工件精度比較重要的幾個(gè)因素。機(jī)床的長(zhǎng)期使用會(huì)在使用中造成磨損，這些磨損就會(huì)逐漸降低機(jī)床的精確度。

（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。

（2）導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。

（3）傳動(dòng)鏈誤差，傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。

2、刀具的幾何誤差。機(jī)械加工中刀具也是造成誤差的一個(gè)因素，不同的刀具產(chǎn)生的誤差也不同，因此加工精度也不一樣。定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具是影響加工精確度的主要因素。夾具的作用是為了讓工件能夠和刀具、機(jī)床之間處于一個(gè)正確的角度位置，所以也是造成機(jī)械加工過(guò)程中精度影響的一個(gè)重要方面。

3、定位誤差。一是基準(zhǔn)不重合誤差。機(jī)械加工過(guò)程中是依照設(shè)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行一個(gè)確定工件表面尺寸和位置的確定，這些定位稱之為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。工序圖中也有工序基準(zhǔn)，是用來(lái)確定本工序被加工表面在經(jīng)過(guò)加工后的尺寸和位置，稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，如果選取的定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間有差異，不能重合，那么加工后的工件就會(huì)出現(xiàn)誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確誤差。夾具上用來(lái)定位的元件在制造之初就存在著一定的誤差。工件定位面和夾具定位元件共同構(gòu)成的定位副，正是因?yàn)槎ㄎ桓北旧砭筒豢赡苁前俜职倬_的，所以如果定位副的精度很低，對(duì)于加工后的工件精度會(huì)帶來(lái)很大的影響。

4、工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。一是工件剛度。工藝系統(tǒng)中工件自身的剛度如果不符合要求，在經(jīng)過(guò)機(jī)床、刀具和夾具的切割之后，就會(huì)產(chǎn)生形變，這些形變都是因?yàn)樽陨淼膭偠纫蟛粔蛩斐傻?，而這些形變就是影響精度的一個(gè)重要因素。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。三是機(jī)床部件剛度。因?yàn)闄C(jī)床的零件非常多，所有至今為止沒(méi)有一個(gè)很有效的來(lái)計(jì)算機(jī)床部件剛度的方式，當(dāng)前主要都是采用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行機(jī)床部件剛度的測(cè)量。變形與載荷不成線性關(guān)系，加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功；第一次卸載后，變形恢復(fù)不到第一次加載的起點(diǎn)，這說(shuō)明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點(diǎn)才和卸載曲線終點(diǎn)重合，殘余變形才逐漸減小到零。

5、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差。機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)因?yàn)楦鞣N因素導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，由于熱量傳導(dǎo)使得工藝系統(tǒng)受熱變形的情況屬于精度誤差的普遍現(xiàn)象，有超過(guò)半數(shù)的工件誤差都是因?yàn)檫@樣的原因所導(dǎo)致的。加工過(guò)程中機(jī)床、刀具、工件他們之間會(huì)因?yàn)楦鞣N因素產(chǎn)生熱量，并且進(jìn)行傳導(dǎo)擴(kuò)散，影響了精度。

6、調(diào)整誤差。機(jī)械加工過(guò)程中的誤差不可避免，所以為了進(jìn)行工藝精度的提升，常常會(huì)有一些精度調(diào)整工作，這在每一個(gè)工序中都會(huì)或多或少的存在。但是因?yàn)檎{(diào)整本身的精度也不是百分之百的精確的，因此當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具以及工件毛坯的原始精度出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)影響調(diào)整精度。而工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機(jī)床上的互相位置精度，是通過(guò)調(diào)整機(jī)床、刀具、夾具或工件等來(lái)保證的，這樣就會(huì)影響了加工的精度。

二、提高機(jī)械加工精度的措施分析

1、減少原始誤差。前面提到機(jī)床、刀具、夾具以及工件毛坯都是影響精度的因素，那么我們可以通過(guò)提升這些部件的精度來(lái)降低原始誤差，并且在加工過(guò)程中通過(guò)工藝控制，像是工藝受力、受熱等等過(guò)程，減少因?yàn)槭芰褪軣岫a(chǎn)生的誤差，將原始誤差降到最低。這些因素往往都是導(dǎo)致精度降低的重要因素，因此需要在加工過(guò)程中密切的留意這些誤差，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，去改善這一狀況，提高工件的精度。

2、誤差補(bǔ)償法。（1）誤差補(bǔ)償法：通過(guò)刻意的制造誤差，來(lái)對(duì)原有的誤差進(jìn)行補(bǔ)正，做到此消彼長(zhǎng)，讓原有的誤差降低或是消除，進(jìn)而讓工件的精度得到提升。（2）誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。

3、分化或均化原始誤差。為了提升工件的精確度，我們可以通過(guò)分布加工，每一加工都對(duì)原始誤差進(jìn)行分化，進(jìn)而縮小原始誤差帶來(lái)的影響，一些精度要求高的工件，我們能夠通過(guò)這樣的方式來(lái)降低誤差。（1）分化原始誤差（分組）法：我們將誤差進(jìn)行分化的原理是，如果一次成型那么其誤差就固定在了一個(gè)范圍，而將毛坯和工序進(jìn)行分化，每一次工序都進(jìn)行測(cè)量，這樣誤差的范圍也就被分成了原來(lái)的1/n，這樣就能盡可能的縮小誤差的范圍，保證了工件的精度。（2）均化原始誤差：通過(guò)對(duì)工件之間的比較和檢查，來(lái)尋找他們之間的差異，并且一點(diǎn)一點(diǎn)逐步加工，使得他們之間的差異越來(lái)越小，這種對(duì)其差異進(jìn)行修正的過(guò)程就是均化原始誤差的過(guò)程。

4、轉(zhuǎn)移原始誤差。該方法的實(shí)質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去。轉(zhuǎn)移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在加工過(guò)程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對(duì)加工精度無(wú)影響的方面。

三、結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，我們不可能做到零誤差，因?yàn)檎`差受到多方面的影響，不可能被消除，我們只能盡量縮減這個(gè)誤差范圍，起到提升工件精度的目的。針對(duì)加工過(guò)程中容易產(chǎn)生誤差的因素進(jìn)行分析，我們可以尋找到降低誤差的方法，確保了工件的精度要求，面對(duì)不同的實(shí)際情況我們應(yīng)該要靈活運(yùn)用各種方法來(lái)降低誤差。本文以上提出了自己的觀點(diǎn)和建議。

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