淺析如何對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量進(jìn)行控制

馬春平

摘 要：機(jī)械加工的目的是為了更好的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，同時(shí)，為了向社會(huì)提供更好的產(chǎn)品。機(jī)械加工對(duì)精度有非常嚴(yán)格的要求，對(duì)加工的實(shí)際尺寸和形狀以及位置都有非常嚴(yán)格的要求，出現(xiàn)任何一點(diǎn)的差異都會(huì)導(dǎo)致很多的問(wèn)題出現(xiàn)，因此，在進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候加工的誤差情況要進(jìn)行非常嚴(yán)格的處理。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；質(zhì)量；技術(shù)

1 前言

機(jī)械加工和質(zhì)量控制是一個(gè)十分復(fù)雜的理論性問(wèn)題，同時(shí)加工質(zhì)量從開(kāi)始至加工結(jié)束也是一個(gè)十分復(fù)雜的實(shí)踐性問(wèn)題，首先機(jī)械加工質(zhì)量所包含的內(nèi)容十分廣泛，很多因素都會(huì)導(dǎo)致機(jī)械加工質(zhì)量的變化，其種類(lèi)之多，很容易被加工者忽略，因此，對(duì)于機(jī)械加工質(zhì)量的控制需要以綜合、全面的眼光進(jìn)行問(wèn)題的分析和思考，同時(shí)需要辯證的進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

2 機(jī)械加工精度

2.1 機(jī)械加工精度的含義及內(nèi)容

加工精度是指零件經(jīng)過(guò)加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)的實(shí)際值與理想值相符合的程度，而它們之間的偏離程度則稱(chēng)為加工誤差。加工精度在數(shù)值上通過(guò)加工誤差的大小來(lái)表示。零件的幾何參數(shù)包括幾何形狀、尺寸和相互位置三個(gè)方面，故加工精度包括：（1）尺寸精度。尺寸精度用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)間尺寸誤差不超過(guò)一定的范圍。（2）幾何形狀精度。幾何形狀精度用來(lái)限制加工表面宏觀(guān)幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線(xiàn)度等。（3）相互位置精度。相互位置精度用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差，如平行度、垂直度、同軸度、位置度零件各差來(lái)表示的要求和允許用專(zhuān)門(mén)的符明。

2.2 影響加工精度的原始誤差

機(jī)械加工中，多方面的因素都對(duì)工藝系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而造成各種各樣的原始誤差。這些原始誤差，一部分與工藝系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)，一部分與切削過(guò)程有關(guān)。按照這些誤差的性質(zhì)可歸納為以下四個(gè)方面：（1）工藝系統(tǒng)的幾何誤差。工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括加工方法的原理誤差，機(jī)床的幾何誤差、調(diào)整誤差，刀具和夾具的制造誤差，工件的裝夾誤差以及工藝系統(tǒng)磨損所引起的誤差。（2）工藝系統(tǒng)受力變形所引起的誤差。（3）工藝系統(tǒng)熱變形所引起的誤差。（4）工件的殘余應(yīng)力引起的誤差。

2.3 機(jī)械加工誤差的分類(lèi)

（1）系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。從誤差是否被人們掌握來(lái)分，誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差（又稱(chēng)偶然誤差）。凡是誤差的大小和方向均已被掌握的，則為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差又分為常值系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。常值系統(tǒng)誤差的數(shù)值是不變的。

（2）靜態(tài)誤差、切削狀態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差。從誤差是否與切削狀態(tài)有關(guān)來(lái)分，可分為靜態(tài)誤差與切削狀態(tài)誤差。工藝系統(tǒng)在不切削狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，通常稱(chēng)為靜態(tài)誤差，如機(jī)床的幾何精度和傳動(dòng)精度等。工藝系統(tǒng)在切削狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，通常稱(chēng)為切削狀態(tài)誤差，如機(jī)房；在切削時(shí)的受力變形和受熱變形等。工藝系統(tǒng)在有振動(dòng)的狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)誤差。

3 工藝系統(tǒng)的幾何誤差

3.1 加工原理誤差

加工原理誤差是由于采用了近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工所產(chǎn)生的誤差。通常，為了獲得規(guī)定的加工表面，刀具和工件之間必須實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的成形運(yùn)動(dòng)，機(jī)械加工中稱(chēng)為加工原理。理論上應(yīng)采用理想的加工原理和完全準(zhǔn)確的成形運(yùn)動(dòng)以獲得精確的零件表面。但在實(shí)踐中，完全精確的加工原理常常很難實(shí)現(xiàn)，有時(shí)加工效率很低；有時(shí)會(huì)使機(jī)床或刀具的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，制造困難；有時(shí)由于結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)多，造成機(jī)床傳動(dòng)中的誤差增加，或使機(jī)床剛度和制造精度很難保證。因此，采用近似的加工原理以獲得較高的加工精度是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)性的有效工藝措施。

3.2 機(jī)床的幾何誤差

（1）主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的概念。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，對(duì)工件的加工精度有直接影響。所謂主軸的回轉(zhuǎn)精度是指主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。

理論上，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)，其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的空間位置是固定不變的，即瞬時(shí)速度為零。實(shí)際上，由于主軸部件在加工、裝配過(guò)程中的各種誤差和回轉(zhuǎn)時(shí)的受力、受熱等因素，使主軸在每一瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸心線(xiàn)的空間位置處于變動(dòng)狀態(tài)，造成軸線(xiàn)漂移，也就是存在著回轉(zhuǎn)誤差。

（2）主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的影響因素。影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素是主軸軸頸的誤差、軸承的誤差、軸承的間隙、與軸承配合零件的誤差及主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等。主軸采用滑動(dòng)軸承時(shí)，主軸軸頸和軸承孔的圓度誤差和波度對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度有直接影響，但對(duì)不同類(lèi)型的機(jī)床其影響的因素也各不相同。

4 加工技術(shù)控制

提高加工零件所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形誤差，盡可能減小測(cè)量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機(jī)加工精度，需對(duì)產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對(duì)造成加工誤差的主要原始誤差采取相應(yīng)的解決措施。對(duì)于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形；對(duì)具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。誤差補(bǔ)償法。對(duì)工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵?duì)零件加工誤差的影響。分化或均化原始誤差。為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對(duì)加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過(guò)程中，逐步均化原始誤差的方法。

5 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械加工質(zhì)量受到很多因素影響，而且，在加工過(guò)程中，出現(xiàn)誤差情況也是無(wú)法避免的，因此，要想更好的解決這個(gè)問(wèn)題，要對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，只有找準(zhǔn)誤差產(chǎn)生原因，同時(shí)采取必要的措施減少加工誤差的出現(xiàn)，這樣才能夠提高加工的精度，進(jìn)而提高機(jī)械加工工作的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭渝.機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法研究[D].太原理工大學(xué)，2004.

[2] 楊春雷，尹國(guó)會(huì).淺談機(jī)械加工影響配合表面的原因及對(duì)策[N].中華建筑報(bào)，2005.