现代机械加工质量技术控制

现代机械加工质量技术控制

摘要：随着经济建设的飞速发展，科学技术的不断进步，新的机械设备的广泛更新，都加快了机械加工产业前进的步伐，同时对制造业成品质量的要求也不断提高。机械加工是制造业的重要部分，对成品的质量有着直接的决定性作用，保障生成成品的质量符合国家规定标准，进一步提升机械加工产品的表面质量和制造精度，是目前制造业和机械加工业一直追求的目标。本文从机械加工精度和产生误差的原因进行分析，针对提高机械加工精度的工艺措施进行探讨

关键词：机械加工；原始误差；误差控制；误差均化；误差转移 引言

机械加工的过程是机械与零部件质量形成的过程，为了确保机械加工的质量，必须展开对机械加工误差的分析，以合理的措施和技术消除和控制机械加工过程中的误差，提高机械加工的质量，达到提高机械加工行业经济和社会效益的目的。

一、机械加工精度

1、机械加工精度的含义及内容

机械加工精度的意思是指加工件在经过加工之后所取得的效果与经过加工之前的设计要求达到一致，加工精度同时也是评定机械加工质量的一个重要标准，误差的意思指的是经过加工的加工件不符合设计要求，出现偏离。在实际的机械加工中，用误差来表示加工精度，比如对于加工件的几何形状和表面有着规定要求，所产生误差必须在规定的范围之内，加工精度越接近设计值表示其误差越小。实际的机械加工过程中，误差是不可避免的，造成误差的原因也是多种多样的，只能尽量使其减小，即使在相同的加工条件和相同的加工方法下，所完成的加工件也无法达到完全相同，误差伴随着整个机械加工过程，应用先进的科学技术、合理的加工方法，将加工过程中产生的误差保持在规定允许的范围之内，并使之尽量减小，是提高加工精度和提升企业经济效益的必然要求。

2、机械加工误差的分类

2.1、通过对误差的掌握与否，可以将误差划分为系统误差和随机误差。系统误差指误差的大小、方向等变化规律竟被技术人员掌握。随机误差是指随机出现的、其规律还没有被掌握的误差。系统误差包括常值系统和变值系统两种误差。其中夹具、机床、刀具、量具制造产生的误差属于常值误差，其数值是不变的。刀具的磨损值与时间的长短成线性的正比关系，这属于变值系统误差，误差的方向、大小随着固定的规律进行改变，具有线性和非线性两种变化方式。还有刀具加工过程中热变伸长，属于伸长量与时间长短的非线性误差。

2.2、通过切削状态，可以将误差划分成切削状态误差和静态误差。静态误

差是指工艺系统在非切削时所产生的误差。比如机床的传动精度、几何精度等。切削过程中所产生的误差，即为切削状态误差。比如机床在切削过程中出现的受力和受热变形等。振动的状态中产生的误差，被称作动态误差。

3、影响加工精度的原始误差。机械加工的原始误差存在于加工工艺之中，与切削过程、工艺本身的结构和状态密不可分，对加工精度产生影响。原始误差包括工艺系统的几何误差以及工艺加工系统受力变形而引起的误差。

工艺系统的几何误差包括机床的几何、刀具和夹具的制造、工件的装夹、加工方法的原理、工艺系统磨损所引起等的误差。工艺系统受力变形所引起的误差主要包括热变形和残余应力引起的误差。

二、机械加工产生误差的原因分析

1、加工原理误差。加工原理误差指在进行加工零件的表面轮廓加工中，所采取的成形运行。在实际加工操作中，很难达到设计理论中的精确标准，加工零件的表面与设计中的理想状态存在一定的差距，这是加工理论与精准的成形运动直接的矛盾，加工机床和加工工具有着复杂的结构，增加了加工制造的难度，由于其加工的复杂性，加工过程中产生的误差也会相应的增加，难以控制加工精度的稳定性。只顾着追求设计理论上的精准，会大大的减慢工作效率，严重影响加工的经济效益。如何通过相似的加工原理，不影响加工效率的同时保证加工工艺的精度，是现代机械加工企业所面临的的一个迫切的问题，需要相关技术人员刻苦创新，钻研新的合理的科学的加工工艺和加工措施，提高加工精度，提高生产率，最终达到提升经济效益的目标。

2、机床的几何误差

2.1、主轴回转运动会产生误差。机床主轴的实际回转轴线与其平均回转轴线对比的漂移度即是主轴回转精度。机械加工的加工精度直接受到来自主轴回转精度的影响。

2.2、对主轴的回转精度发生影响作用的因素有很多，包括主轴系统的热变形和径向不等钢度，主轴轴颈、轴承、轴承间隙和轴承配合零件的误差等方面。不同类型的加工机床对其产生影响作用的因素也有不同。主轴轴颈、轴承孔的圆度和波度误差在通过滑动轴承时，也会对主轴的回转精度产生影响。

三、提高机械加工精度的工艺措施

1、减少机械加工的原始误差

提高机械加工夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形产生的误差，减少刀具磨损和内应力引起的变形误差。要认真做好机械加工的误差预防，在分析误差源、找出原始误差与加工误差的数量转换关系的基础上，依据机械加工实际情况确定工艺措施。同时，为了提高机械加工精度，需要对产生加

工误差的各项原始误差进行分析，这是对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。此外，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取相应的解决措施，利用误差补偿法提高零件质量是积极控制误差、提高加工精度的方法。对于精密零件的加工，应尽可能地提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

2、误差均化

2.1、对配合精度要求很高的轴和孔，常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件作相对运动的过程中对工件进行微量切削，高点逐渐被磨掉，最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程，就是误差不断减少的过程。这就是误差均化法。同时，这种方法的过程是通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

2.2、均分原始误差。加工中，由于毛坯或上道工序误差的存在，往往造成本工序的加工误差，或者由于工件材料性能改变，或者上道工序的工艺改变，引起误差发生较大的变化，这种误差的变化，对本工序的影响主要有两种情况：误差复映，引起本工序误差;定位误差扩大，引起本工序误差。解决这个问题，最好是采用分组调整均分误差的办法，应用这样的方法处理误差具有系统性的优势，可以在小幅度提高技术难度和技术投入的情况下实现对误差的控制，这有利于机械加工质量的提升。

3、误差转移技术

误差转移的实质是误差的移动，也就是将机械设备关键部位和敏感方向的误差转移到非关键部位和非敏感方向，这种做法是在不回避误差产生的前提下，通过误差的转移实现加工精度的提升，误差转移过程中没有过多的技术和系统上的改变，因此，没有较大的难度，适宜在现有机械加工工序和设备上进行改造，并且效果较为明显，是一种值得推广和普及的控制误差手段，对于提高质量有着经济性和操作性的优势。

结束语

机械加工工艺是一个复杂的工艺系统，而加工过程中产生的各种误差，对加工产品的质量有着非常严重的影响，产品的规格、使用寿命、强度等方面都会受到来自误差的干扰，当今社会，在市场经济的下，科学技术突飞猛进的发展，机械加工的各种新的工艺技术不断出现，作为机械加工企业，要想提高核心竞争力、提升产品质量、促进生产效率，必须想方设法的应对来自与基础工艺水平的问题，解决加工过程中误差带来的不良影响，从而使机械加工精度走上更好的水平，达到质的飞跃，促进机械加工行业的不断发展。

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