关于机械加工质量技术控制的研究

王 军

河北省秦皇岛市中信戴卡股份有限公司质量保证部

关于机械加工质量技术控制的研究

王 军

河北省秦皇岛市中信戴卡股份有限公司质量保证部

本文对机械加工质量技术控制进行了相应的研究，重点介绍了机械加工精度方面的内容，并引出了误差产生的原因，通过详细的分析之后，提出了提高加工精度的具体措施。

机械加工精度；几何误差；定位误差；工艺

对机械加工质量技术控制开展研究，是为了更好地提升机械产品的质量。本文主要从机械加工精度方面入手，探讨了其对于机械加工质量的技术控制具有很大的影响。由于机械加工会产生相关误差，因此，提高加工精度，才能够减少误差，提高机械加工质量。

1 、机械加工精度概述

机械加工精度，顾名思义，就是零件加工后的实际几何参数与设计的参数相差无几，误差一般保持在规定的范围内。实际加工的零件总会与理想中的零件存在微小的差异，这种差异就是加工误差。差异越大说明误差越大，精度越低。所以，减少误差，提高精度，才能提高零件的质量。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸精度就是零件加工后的实际尺寸与理想尺寸基符合程度。以此类推，形状和位置精度分别值得是实际与理想零件的符合程度。

在实际加工中，零件加工总会与理想中的零件存在一定的误差，这样就需要在满足其规定范围内，采取一定的措施提高机械加工的精度和效率。

2 、机械加工误差产生的原因

2.1 机床的几何误差。机床的几何误差关系到工件的加工精度，因为如果误差越大，机床的精度就越低，而许多零件的加工均需要机床里实现。第一，主轴回转误差。机床主轴是装夹工件或刀具的基准，还要将力量传给这两个部分，其回转的误差就会影响工件的精度。第二，导轨误差。各个机床部件的相对位置关系的确立需要有一个基准，这个基准就是导轨，除此之外，它还是机床运动的基准。这样一个重要的基准，可谓牵一发而动全身，其本身就具备制造误差，还可能会因长期的磨损不均匀而形成误差，导致机床精度下降。第三，传动链误差。指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差确定机床的误差。

2.2 刀具的几何误差。采用定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具加工时，其制造误差是影响零件加工精度的主要因素。一般刀具的制造误差不会影响。夹具的制造误差也会影响到零件的加工精度。

2.3 定位误差。第一，基准不重合误差。零件加工之前会有图纸，图纸会明确零件的设计基准，也可称之为理想基准。工序图上的基准就是工序基准。加工零件需要选择其几个集合特征作为定位基准，如果与设计基准不重合，那么就是基准不重合误差。第二，定位副制造不准确误差。在夹具上，定位元件的制造尺寸可能会与理想中存在一定的误差，工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，如果定位副制造不准确就会引发工件的位置出现变动，引发定位副制造不准确误差。

2.4 工艺系统受力变形产生的误差。第一，工件刚度。如果说工件刚度比较低，无法适应强大切削力，就会引发变形，这样自然会影响工件的加工精度。第二，刀具刚度。如果因刀具的镗直径比较小的内控引发的刚度较差，就引发刀杆变形，引起孔加工精度有误差。第三，机床部件刚度。由于机床部件包含许多零件，所以其刚度计算比较繁琐，一般采取实验方法进行刚度的测定。

2.5 工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统受热变形后会大大影响加工的精度，而该种现象又十分常见。机床、刀具、工件都会受到温度的影响，或者将热量彼此互传，这样就可以引发系统热变形。其概率可以达到所有工件总误差的二分之一。

2.6 调整误差。工艺系统存在各种各样的不确定性，这是因为机械加工是一项复杂的工序，涉及众多工序。涉及到每一个工序时，都要对工艺系统进行相应的调整，在调整过程中，就会产生误差。比如，各种工具和部件的位置不可能百分之百准确，就会存在一定的误差，彼此的位置偏差也会存在，因此就要继续不断调整机床、刀具等相应的部件位置，力求彼此的位置精度保持在规定范围之内。

3 、提高加工精度的工艺措施

3.1 减少原始误差。提高加工精度主要是提高机床的几何精度、夹具等工具的精度，这样就可以减少因工具自身原因产生的误差。控制受力、环境，减少磨损和变形引起的误差。除此之外，还要减小因测量而产生的误差。针对各种原始误差进行细致的分析，找到其所存在的原因和减少误差的做法。要尽可能提高机床的几何精度，防止机床因高温产生变形，保持良好的刚度，提高零件加工的精度。对于成型表面的加工则需要减少刀具形状、安装误差。

3.2 误差补偿法。工艺系统会受到各种问题的干扰而有误差，不过却可以通过误差补偿法减少原始误差，提高零件加工的精度。

3.3 原始误差补偿法。工艺系统中的原始误差是影响工件精度的主要因素，为了减少加工误差，人们制造出了新的原始误差来抵消原来的原始误差。

3.4 误差抵消法。误差抵消法主要是通过原始误差对原有的原始误差进行抵消的方式。抵消的部分可以是全部，也可以是部分抵消。

3.5 分化或均化原始误差法。分化或均化原始误差可主要应用在批量制造的零件加工过程中，旨在提高精度，尤其对于要求高的零件表面，可采用均化原始误差方法。第一，分化原始误差法。该方法主要是将工件尺寸按照测量的大小分组，每组工件的尺寸范围有一个固定的缩减值。根据每一组别的误差范围将刀具的位置进行相应的调节，这样就会保证这一批工件的尺寸分散范围缩小，基本保持一致。第二，均化原始误差法。针对加工要求精度较高的零件表面可以采取均化原始误差法，缩小表面的误差，将其不断平均化，直至缩小到最低点。检测零件的加工精度，就要学会比较有联系的工件，这样才能找到彼此的差异，再进行进一步的调整和加工。

3.6 转移原始误差。之所以要转移原始误差，主要是因为误差的方向可分为敏感和非敏感两种方式。通过将原始误差从敏感转移到非敏感，就可以有效提高工件的加工精度，减少加工误差。因为非敏感方向的误差承载了更多原始误差，就意味着敏感误差的原始误差少，误差得到了平行转移，而且这种误差的转移并不影响加工精度。

4 、结束语

本文通过介绍机械加工精度，引出了误差产生的原因和减少加工误差的方法，旨在说明提高机械加工精度是提高机械加工质量技术控制的有效手段。误差虽然不能避免，但还是要尽量减少，这样才能大大提高零件的质量。

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