機(jī)械零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)技能分析

摘 要：對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量的檢驗(yàn)是提高產(chǎn)品質(zhì)量以及提高其企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)，同時(shí)也是機(jī)械精確度以及完整性的重要要求和保證。對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量的檢驗(yàn)同時(shí)是一門(mén)具有較強(qiáng)的技術(shù)性以及專(zhuān)業(yè)性的綜合性學(xué)科，對(duì)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)人員的要求相對(duì)較為復(fù)雜，要求其能夠有良好的識(shí)圖能力以及優(yōu)良的加工工藝，對(duì)于幫助進(jìn)行檢驗(yàn)的檢測(cè)工具、量具的使用、以及公式的應(yīng)用都要有較高的要求。本文就對(duì)綜合的機(jī)械零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)的技能進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件；加工；質(zhì)量檢驗(yàn)；技能；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.038

0 引言

對(duì)機(jī)械零件的加工進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的技術(shù)，其相對(duì)來(lái)說(shuō)具有很強(qiáng)的綜合性的要求。機(jī)械零件的加工質(zhì)量對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)度、質(zhì)量以及性能指標(biāo)等都具有直接的重要影響。故而，對(duì)于機(jī)械零件的各個(gè)方面包括零件的尺寸精度、幾何形狀、表面的粗糙程度、形位公差、對(duì)零件的熱處理要求、零件加工所選用的材料的性能以及對(duì)零件表面所需要進(jìn)行的處理等，這些機(jī)械零件加工的方方面面都是要進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，提出具體的要求然后在加工制造的過(guò)程中嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，并且通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)人員對(duì)零件進(jìn)行逐一的檢查以保證機(jī)械零件的加工質(zhì)量，從而確保設(shè)備的性能和質(zhì)量。零件加工質(zhì)量越來(lái)越受到關(guān)注，目前，職業(yè)院校技能大賽的要求也逐漸和企業(yè)接軌，從追求難度向追求質(zhì)量過(guò)渡，在大賽中一些選手由于對(duì)影響加工質(zhì)量的因素及零件檢驗(yàn)的工具和方法缺乏足夠的了解，直接影響了質(zhì)量和比賽成績(jī)。

1 機(jī)械零件加工存在的問(wèn)題

由于機(jī)械零件加工的原理不同，加工的系統(tǒng)也存在差異，零件在加工的過(guò)程中受熱或者受力引起變形等都容易造成機(jī)械零件質(zhì)量存在問(wèn)題，最主要的一個(gè)問(wèn)題就是存在了誤差。

1.1 加工精度與加工誤差

1.1.1 加工精度的概念

所謂加工精度就是機(jī)械零件加工后實(shí)際的幾何參數(shù)包括零件的形狀、尺寸以及表面相互位置等的參數(shù)對(duì)比于理想情況下零件加工的幾何參數(shù)之間的吻合度。其實(shí)際參數(shù)與理想?yún)?shù)之間的差距越小表示加工的精準(zhǔn)度越高，相反，相互之間的差距越大則表示該零件的加工精度越低，相應(yīng)的零件的加工質(zhì)量較為不理想，對(duì)設(shè)備的性能產(chǎn)生一定的影響。其中最為理想的幾何參數(shù)包括了：表面是絕對(duì)的平面、圓柱面等沒(méi)有凹凸；位置絕對(duì)的平行、垂直或者是同軸等不存在差距；尺寸能夠位于公差帶的中心。在具體的加工制造過(guò)程中，進(jìn)行尺寸的精度的控制方法主要是通過(guò)試切法、定尺寸刀具法以及自動(dòng)控制法來(lái)完成的。

1.1.2 加工誤差的概念

機(jī)械零件進(jìn)行加工后所得到的實(shí)際的幾何參數(shù)相比較于理想幾何參數(shù)所得到的偏離的程度就是機(jī)械零件的加工誤差。加工誤差在實(shí)際的加工制作過(guò)程中是不可能避免的，加工誤差的大小直接反應(yīng)了機(jī)械零件的加工精度。加工誤差是固然存在的，在具體的機(jī)械零件加工的制造過(guò)程中需要將這些誤差控制在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而保證機(jī)械零件能夠滿(mǎn)足設(shè)備的使用性能。

1.1.3 機(jī)械零件形狀、尺寸以及位置精度之間的聯(lián)系

在進(jìn)行尺寸公差以及形位公差具體的關(guān)系處理的時(shí)候要遵循獨(dú)立原則這一基本的處理原則，也就是說(shuō)對(duì)于零件的尺寸以及形位的精度以及使用要求要進(jìn)行分別的滿(mǎn)足。在具體的要求中，尺寸要求的精度高，相應(yīng)的對(duì)形狀以及位置的精度要求也高。一般的情況下，機(jī)械零件形狀的誤差大約為其相應(yīng)的尺寸公差的30%～50%，而零件位置允許的誤差范圍大約為尺寸公差的65%～85%。

1.2 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)誤差

1.2.1 機(jī)械零件加工系統(tǒng)受力誤差

機(jī)械零件在進(jìn)行加工的過(guò)程中由于彈性或者塑性受力變形所產(chǎn)生的誤差被稱(chēng)為受力誤差，同時(shí)還包括了工藝系統(tǒng)由于剛性不足以及變形等引起的誤差。機(jī)械零件加工的時(shí)候，工藝系統(tǒng)在外力的作用下進(jìn)行切割、傳動(dòng)、重力、慣性以及加緊等工序，零件發(fā)生變形，使得零件的生產(chǎn)產(chǎn)生了加工的誤差。在沒(méi)有外力支持下就存在于零件內(nèi)部的應(yīng)力就是在零件的結(jié)構(gòu)、工藝以及工裝過(guò)程中因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不合理而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。這些內(nèi)應(yīng)力會(huì)影響工件的精度，在加工的過(guò)程中內(nèi)應(yīng)力會(huì)進(jìn)行重新的布置和構(gòu)建，使得工件存在于一種極為不穩(wěn)定定的高能位狀態(tài)，其本能的向著穩(wěn)定的低能位狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中伴隨著零件的變形，這就使得該零件原有的精度喪失了。

1.2.2 機(jī)械零件加工系統(tǒng)受熱誤差

機(jī)械零件加工工藝系統(tǒng)受熱變形產(chǎn)生的誤差主要是在機(jī)床、工件以及刀具受熱變形以及環(huán)境的溫度的變化而出現(xiàn)的誤差。工藝系統(tǒng)在進(jìn)行切割、摩擦等工序的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生熱能，工作場(chǎng)地的周?chē)沫h(huán)境也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，工藝系統(tǒng)的溫度在這樣的環(huán)境下變化呈現(xiàn)復(fù)雜化，在這樣的環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械零件的加工就容易產(chǎn)生復(fù)雜的變形，對(duì)工藝系統(tǒng)間的位置的相對(duì)精度產(chǎn)生不利的影響，加工誤差也就因此而產(chǎn)生。

1.2.3 機(jī)械零件加工系統(tǒng)幾何誤差

在機(jī)械零件加工工藝系統(tǒng)長(zhǎng)的機(jī)床、夾具以及刀具等設(shè)備在其本身的制造加工過(guò)程中所出現(xiàn)的誤差被稱(chēng)為幾何誤差。此外，在這些設(shè)備工具在使用的過(guò)程中因?yàn)槟p、調(diào)整等也會(huì)產(chǎn)生幾何誤差，這一誤差具體還包括了尺寸鏈的誤差、機(jī)床的傳動(dòng)鏈在動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)過(guò)程中的調(diào)整誤差、刀具、工件以及夾具等在安裝過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差以及定位時(shí)的誤差。

1.3 檢驗(yàn)誤差

機(jī)械零件是通過(guò)加工制造出來(lái)的，在加工過(guò)程中的檢驗(yàn)其目的是驗(yàn)證加工結(jié)果的真實(shí)性，這樣也就為后續(xù)的加工提供了最為真實(shí)有效的參數(shù)。但是檢驗(yàn)人員的專(zhuān)業(yè)度以及工作的態(tài)度、情緒、環(huán)境等都會(huì)對(duì)檢驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生誤差。

2 機(jī)械零件檢驗(yàn)方法

對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量如何進(jìn)行檢驗(yàn)，這是機(jī)械零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)的需要解決的具體問(wèn)題。這其中包括了對(duì)量具、檢具的選用，檢測(cè)方法以及手段的適用。這些對(duì)于如何提高檢驗(yàn)的效率，在檢驗(yàn)中縮小誤差以及避免漏檢、錯(cuò)檢現(xiàn)象的出現(xiàn)都有重要的意義。因而，在進(jìn)行機(jī)械零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)之前先要選擇和設(shè)計(jì)合理科學(xué)的檢驗(yàn)工具以及方法手段，從而提高檢驗(yàn)的質(zhì)量。

2.1 檢驗(yàn)測(cè)量工具的選擇

在具體的檢測(cè)工具選用的時(shí)候，要根據(jù)不同的具體的檢測(cè)情況進(jìn)行合理的選擇和使用。如高度尺、百分表、千分尺、光學(xué)儀器等是用于測(cè)量一定的范圍內(nèi)的數(shù)值的量具屬于變值量具；而如環(huán)規(guī)、塞規(guī)、直角尺、平尺、塊規(guī)等固定數(shù)值的量具成為定值量具。在不同的測(cè)量場(chǎng)合中對(duì)于這些量具的使用是靈活的，具體要根據(jù)零件的圖紙、尺寸、形狀、性能要求等具體挑選使用。

2.2 檢驗(yàn)方法的選定

具體的檢測(cè)方法主要分為直接量法和間接量法、接觸量法和不接觸量法、絕對(duì)量法和相對(duì)量法，根據(jù)不同的檢測(cè)情況，進(jìn)行合理的搭配和使用。

首先，比照?qǐng)D紙的標(biāo)題欄、工藝文件等對(duì)材料的質(zhì)量和合格情況進(jìn)行檢驗(yàn)；其次，對(duì)材料中是否存在裂紋、氣孔、夾砂等缺陷進(jìn)行檢查，同時(shí)判斷零件表面的粗糙程度、零件的幾何形狀、表面涂層等是否符合圖紙的要求；再次檢測(cè)零件具體尺寸的精度；最后檢測(cè)形位方面的誤差，并做好最終的記錄工作，以防止漏檢、錯(cuò)檢現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 工藝文件的分析

在生產(chǎn)加工的過(guò)程中，技術(shù)部門(mén)為了能夠提高生產(chǎn)效率、降低成本制作了相應(yīng)的工藝卡和工藝文件進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，同時(shí)也包括了對(duì)加工工藝路線(xiàn)的修訂以及工時(shí)定額的具體調(diào)整。故而，對(duì)于這類(lèi)工藝文件應(yīng)該仔細(xì)閱讀，了解每道加工工藝、加工的尺寸、基準(zhǔn)、余量等。

此外，要選擇合適科學(xué)的檢測(cè)基準(zhǔn)，要盡可能的吻合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以及定位基準(zhǔn)。在具體的選擇時(shí)，要使用精準(zhǔn)度高、能夠進(jìn)行高質(zhì)量測(cè)量，保證測(cè)量準(zhǔn)確率并且可靠性高的加工面作為檢測(cè)基準(zhǔn)面。例如：對(duì)箱體、叉類(lèi)以及架類(lèi)的零件的形位公差的測(cè)量基準(zhǔn)為較大的加工面；而軸套類(lèi)的零件在檢測(cè)的時(shí)候要把中心孔作為檢測(cè)同軸度、直線(xiàn)度以及橢圓度的基準(zhǔn)。

2.4 圖紙的分析

2.4.1 了解機(jī)械零件圖的要求

對(duì)于機(jī)械零件的加工圖要求能夠統(tǒng)一零件的名稱(chēng)，了解到進(jìn)行該零件加工時(shí)材料的選擇以及該零件的具體用途；同時(shí)，要掌握零件各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)以及形狀分布，主要的特點(diǎn)和功能以及該部件的相對(duì)位置；此外，對(duì)于零件的具體加工制造方法以及技術(shù)要領(lǐng)也要有一定的了解。

2.4.2 分析機(jī)械零件視圖的要求

在觀察機(jī)械零件視圖的時(shí)候，通常是先了解其主視圖，通過(guò)主視圖了解零件的大概形狀、尺寸、位置等，然后找出其他視圖與剖視圖、主視圖之間相互投影關(guān)系的位置所在。對(duì)于零件的局部圖、左視圖、局部放大圖以及圖形的簡(jiǎn)化等個(gè)類(lèi)視圖都要足夠的重視，進(jìn)行系統(tǒng)的分析和了解。

2.4.3 具體零件尺寸、形位公差以及技術(shù)的要求分析

在對(duì)圖紙進(jìn)行具體分析時(shí)要注意圖紙上機(jī)械零件的尺寸，從而了解到零件的形狀的和具體的大小。同時(shí)根據(jù)尺寸、形位公差以及零件表面的粗糙程度等對(duì)零件在機(jī)械設(shè)備中的具體作用進(jìn)行分析。在確定尺寸時(shí)要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方面的設(shè)計(jì)、工藝基準(zhǔn)進(jìn)行了解，通過(guò)結(jié)構(gòu)和形狀對(duì)零件進(jìn)行尺寸的定型和定位。對(duì)于粗加工基準(zhǔn)、非加工面以及精加工基準(zhǔn)都要進(jìn)行明確。此外，檢驗(yàn)人員對(duì)于軸套類(lèi)、箱體類(lèi)、齒輪、輪盤(pán)類(lèi)、蝸桿、渦輪以及螺紋等零件的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和核準(zhǔn)；全面的了解金屬材料的熱處理以及表面處理等專(zhuān)業(yè)的方法和知識(shí)技能。

3 總結(jié)

機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、加工、檢驗(yàn)是一個(gè)相互聯(lián)系的有機(jī)整體，在進(jìn)行加工制造的過(guò)程中，誤差是不可避免的，檢驗(yàn)人員對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量的檢驗(yàn)?zāi)軌蛴行У膶⒄`差控制在合理的范圍內(nèi)，從而不影響設(shè)備本身的性能和功用，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，促使企業(yè)更好的進(jìn)行發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：倪偉國(guó)（1967-），男，江蘇南通人，本科，高級(jí)講師，研究方向：機(jī)械加工、職業(yè)教育研究。