浅议如何提高机械加工质量的策略

林世东

摘 要：机械加工过程中，在机床、工件以及夹具和刀具组成的完整的加工工艺的总体系统中，加工质量是整个工艺系统环节里的重中之重，在工艺系统的多种误差加工的整体过程中，在不同的情况下会分别以不同观点和形式反映加工的误差，导致加工质量下降。文章即是通过论述加工过程中影响加工质量的因素并提出提高机械加工质量的策略。

关键词：机械加工；质量；策略

前言

机械加工和质量控制是一个十分复杂的理论性问题，同时加工质量从开始至加工结束也是一个十分复杂的实践性问题，首先机械加工质量所包含的内容十分广泛，很多因素都会导致机械加工质量的变化，其种类之多，很容易被加工者忽略，因此，对于机械加工质量的控制需要以综合、全面的眼光进行问题的分析和思考，同时需要辩证的进行系统的分析。

1 影响机械加工质量的主要因素

在机械加工的质量控制过程中，往往对于每一个单一质量指标的控制都会有一种牵一发而动全身的感觉。因此作为一个优秀的工作者，需要学会全方位的进行问题的思考。根据工艺系统的基本概念来说，机械加工的质量问题需要对于工艺系统进行总体的剖析。因此可以说想要控制和提高机械加工质量就需要解决工艺的问题，机械加工的质量问题是个体问题，而工艺系统的问题则可以作为整体问题。所谓的零件加工精度值是机械零件经过加工过程后，所表现出来的几何形状以及尺寸、各表面之间的相互位置等参数的实际数值与设计初衷中的理想值相符合的程度。当然理论上来讲，契合程度越高，机械加工零件的加工精度便越高，而如果两者之间产生了一部分偏差，那么这个偏差的数值便是所谓的加工误差。加工误差的大小直接反应了加工精度的高低，加工误差将直接限制零件加工表面的宏观几何形状并产生误差，例如表面形状的圆度、平面度以及直线度等数值。相互间的位置精度、加工表面以及其基准间的相互位置的误差也会受到限制。例如平行度、同轴度等方面的数据都会受到限制。

1.1 机床产生的几何误差

在机械加工中，夹具、刀具、机床等工具以及被加工的零件一起构成了一个加工整体，这一整体便是被称为机械加工工艺系统。因此对于机械加工精度的过程进行分析也就是对于这一工艺系统在多种不同的工作条件中，通过多种不同加工方式所产生的误差进行反应的分析。而机床、夹具以及刀具则是这一工艺系统中重要的组成部分。

在机械零件的加工中相对于刀具来讲，机械零件的成型过程是通过机床来完成的。所以，在机械零件的整个加工过程中，对机床的加工精度要求是非常高的，同时对于加工精度具有很大影响的也包括机床的制造误差。机床中的误差包括主轴回转误差、导轨误差以及传动链的误差。这些误差都会对工件加工的精度具有较大的影响，其中尤其以机床的磨损为例，机床的磨损会让机床的工作精度大幅度下降，而主轴回转误差则会直接影响被加工工件的精度。所谓主轴回转误差，指的是在每一次的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的变动量，而机床上进行确定机床部件相对位置的关系的基准便是导轨。导轨本身也会存在制造误差，导轨的误差主要是由于其受到不均匀的磨损或者在安装过程中不规范造成。而机床精度下降，首当其冲的影响因素便是导轨的磨损，其次是传动链的误差，传动误差也就是传动链的误差，也就是说传动链的组件在制造和装配过程中出现的误差，传动链在使用过程中也会产生磨损，这种误差通常会用传动链的末端原件的转角误差来衡量。

1.2 夹具的几何误差影响

夹具的作用便是让工件在机床上具有一个正确的安装位置，因此，夹具制造时产生的误差会对工件的加工精度产生巨大的影响。首先是基准不重合的误差，根据原有的设计基准，与夹具的设计基准形成误差的便是基准不重合误差，设计基准是在零件设计图纸上确定的表面尺寸、形状、位置所要依据的基准，所谓工序基准在工序图上是这样定义的：用来确定其工序上加工表面在加工后的形状、尺寸及位置所采用的标准。在机床上对某件零件进行加工时，需要在工件上选择若干的要素作为加工时候的定位基准，不重合误差便是选用的定位基准与设计基准不重合所产生的误差。其次，定位原件制造的不准确而最终形成的误差也会对于零件的加工质量产生影响，夹具上的定位原件在制造时不可能绝对标准，或多或少都会在规定允许的范围内进行变动，而零件在夹具进行定位的同时，由于定位副制造的不准确以及定位副间的配合间隙产生变动，这便是定位副制造所产生的不准确误差。

1.3 刀具切削误差

刀具在切削零件的过程中，每一次的工作都会或多或少的产生一定的磨损，因此会逐渐引起所切削的工件尺寸及形状的改变，因此需要操作人员正确的选用刀具材料，选用新型的耐磨刀具材料，并且合理的选用刀具几何参数并且注意零件的切削用量，在最大限度上减少刀具的磨损消耗，保证零件的加工质量。

1.4 工艺系统中工件受力变形产生误差

和相对于坚硬不易变形的机床、夹具以及刀具来讲，其零件的强度就会变低了，在加工过程中由于切削力的作用，零件会由于强度过低而产生不必要的局部变形，这种变形便会对于零件的加工质量产生巨大的影响。因此可以说加工工艺的方法是否得当也会对于零件的加工精度产生非常重要的影响。相对于零件来讲，刀具的硬度十分高，其刚度在加工表面的法线方向上刚度有尤为突出，刀具的变形可以暂时忽略不计，但如果出现在镗直径变小的孔时，刀杆的刚度很差，因此刀杆在受力变形之后对于孔加工的零件精度影响巨大，机床的部件由很多做工精细的零件构成，机床的零件的变形以及载荷不成线性关系，所需加载和卸载的曲线无法重合，例如卸载曲线相对于加载曲线相对于滞后，由摩擦力产生的变形也会因加载与卸载循环因数有所损耗，因此可以使用这种方法通过多次的加载和卸载，才能让两曲线相重合，减少残余形变。

2 提高机械加工质量的策略

2.1 减少原始的误差

定期对于机床的所有零件进行整修，提高机械加工时所使用的机床的几何精度，提高夹具、刀具等元件自身精度，控制加工系统过的受力，同时防止刀具的磨损以及测量时产生的误差等。通过对于产生加工误差的各种主要原始的误差进行逐行分析来控制提高加工精度和质量，同时对于不同情况产生的误差采用不同的方式进行修正和解决，对于精密的零件来讲，在对其进行加工时，尽可能提高机床及其工具的结合精度，提高元件强度，同时选用更加精密的机床进行加工，对于具有成型表面的零件，为进一步减少刀具安插时的误差必须要在调整好刀具形状误差之后才能进行细致的加工程序，以此更正原始误差的数值。

2.2 进行误差补偿方案

此方法主要用于修正系统工艺中的原始误差，通过采取误差补偿的方式来对于零件加工的误差进行控制，主要运行原理是通过人为的造成一些新的误差，以此来对于原工艺系统中的原始误差耗损进行补偿和抵消，从而达到减少原始误差，提高加工质量的目的。

3 结束语

在机械加工的过程中，会不可避免的产生大量的误差，作为优秀的工作者，需要我们不断的对于加工时产生的误差以及质量问题进行分析，从头抓起，分析其原因的同时掌握误差的变化规律，从而根据不同的产生原因采取相应的应对措施，不断的提高机械加工的质量。

参考文献

[1]刘波.浅谈机械加工质量工艺控制[A].2012（第22届）重庆市铸造年会论文集[C].2012年.

[2]李淑英.谈机械加工中表面质量的控制[J].科技創新导报，2011.23.