机械加工过程中质量技术的分析

机械加工过程中质量技术的分析

黄宝添

广东锻压机床厂有限公司

摘要：现结合严格的机械加工规范措施，和笔者多年的工作经验，针对目前国内机械加工业工艺流程存在的问题和加工精度方面进行深入的分析，同时提出相应的改善方法。

关键词：机械；加工过程；质量技术

一、机械加工质量

（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、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。

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（又称偶然误差）。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。其中刀具、机床、夹具、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、通过切削状态，可以将误差划分成静态误差、切削状态误差。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、工艺系统几何误差

工艺系统的几何误差大致有加工原理误差，机床几何误差，装夹误差三种。

（1）加工原理误差

它是指相似的不准确的刀刃轮廓或者相似的成型运动操作时说造成的误差。要想取得要求规格的零部件形状，必须采用正确的加工原理，即刀具部件一定要进行精确的成型运动。在实际操作时，按道理需要采取正确的加工原理，但是为了提高生产效率，往往采用相似的加工原理来进行生产。

（2）机床的几何误差

它主要表现在主轴回转运动产生的回转误差。在操作时一定要控制好主轴回转精度，它对工件的精确程度有直接的作用。在实际操作过程中，主轴的加工不良和装配上的失误都会导致产生回转误差。所以在实际操作时一定要对这些环节严把关。

（3）装夹误差

它是指装夹工件时所造成的误差。其中有两种，定位误差和夹紧误差。定位误差说的是用调整法去加工一批工件的时候由于定位的不准确所造成的尺寸或位置最大的变化值。导致定位误差产生的因素有基准补充和误差和定位副制造不准确误差。读零件图时，为了确定某一表面尺寸和大小位置所参照的要求为设计基准。若在工序图上确定工件被加工后的尺寸大小和位置所参照的要求为工序基准。正常情况下它们两个应该重合。在机床上加工工件的时候，要根据工件的某些几何元素去作为测量基准，若选择的测量基准与设计基准不相符，就会导致基准不重合误差。基准补充和误差是一个最大的变动量。只有当采用调整法生产工件的时候才会产生基准不重合误差，在其它加工法中不会出现。夹具中工件的位置是由夹具中的定位元确定。定位元件在制造时肯定达不到理想的标准效果，都在一定范围内变动。当然，定位基准面也有制造误差。定位副制造的不精确再加上定为福建的间隙引起工件最大变动量叫做定位副制造不准确误差。它和基准不重合误差的方向不太相同。而定位误差取得时他们的矢量和。

三、强化加工精度的方法

（1）控制机床减少原始误差

提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形，刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的解决措施。对于精密零件的加工应尽可能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外形误差和刀具的安装误差。

（2）误差补偿法

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。

1、误差补偿法

此法是人为地制造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

2、误差抵消法

利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

（3）分化或均化原始误差

为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。

（4）转移原始误差

这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。

总结语

当今社会，在市场经济的体制下，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，在竞争激烈的环境之中立于不败之地，实现追求企业经济效益和社会效益的目标，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，即使在实际的加工过程中误差不可能完全的避免，也可以通过采取先进生产工艺、严谨的工作方法来最大限度的减小误差的出现，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成长、发展。

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