浅议机械加工质量控制

浅议机械加工质量控制

邱桂明

身份证号： 36242819760825****

摘要:机械加工是工业发展的核心所在，是一个国家科技发展、工业发展水平的重要衡量标志之一。随着社会科技发展，市场对机械加工产品的加工质量要求越来越高，我国从精密加工正在向超精密加工发展、转变，走向世界机械加工强国阵营。简要分析机械加工质量的发展趋势和机械加工质量的主要影响因素。

关键词:机械加工;加工质量;影响因素;质量控制

引言

在现代机械化生产条件下，机械加工质量直接影响到工件所属设备的运行、影响到工件的使用寿命。提高机械加工质量不仅关系到工件的使用，同时还关系到加工企业的经济效益。随着现代机械设备精密度的不断提高，机械加工精度要求也不断提高。因此，机械加工过程中必须注重对精度、质量的控制，以此减少不合格品的出现，提高企业的经济效益。

1.机械加工质量影响因素

随着我国科学技术的进一步发展，我国对于机械加工的要求也越来越高。为了对机械加工进行严格的把关，必须提高对机械质量的要求，对于每一个组装的部分都进行严格的质量审核，防止发生影响机械运行的状况。随着机械化的发展，机械的制造越來越精细，为了保证机械的正常运作，必须对其质量进行严格的把关。

1.1切削加工表面粗糙度

在机械加工的过程中，切削加工表面粗糙度这一问题主要来源于几何因素与物理学因素等，在机械加工的过程中，使用韧性材料的工件极易发生金属塑性变形的现象，同时导致机械加工表面会更加粗糙。因此，在韧性较好的工件材料切割时，为有效降低切削加工表面的粗糙度，提升加工质量，需要在机械加工之间对工件进行预处理措施。

在进行塑形材料工件的加工时，切削速度直接影响到机械加工表面的粗糙度。当切削速度达到符合工件材料切削标准时，工件金属塑性出现变形的发生率就能够得到有效控制，从而减小切削加工表面粗糙度。在控制切削尽量的时候，通过降低进给量能够有效控制切削加工表面粗糙度。但是，要注意进给量的控制，若进给量过少，容易造成切削加工表面粗糙度提升，因此，需要严格控制切削加工中的材料进给量，才能够有效控制切削加工过程中对机械工件表面粗糙度的影响。

1.2磨削加工表面粗糙度

在机械加工过程中，磨削表面的产生是因砂轮上的磨粒所划出的刻痕。一般情况下，如果划过工件单位面积的砂粒越多，则代表工件上的刻痕就越多，而工件上刻痕的等高性影响着磨削加工表面粗糙度。若是工件上刻痕的等高性好，则磨削加工表面粗糙度就越低。另外，影响磨削加工表面粗糙度的物理学因素有磨削用量等。在机械加工中，砂轮转速会对磨削加工表面粗糙度造成影响，而工件转速对磨削加工表面粗糙度造成的影响则与砂轮转速相反。砂轮转速变快代表着单位时间内工件单位面积上通过的磨粒数量会变多，磨削加工表面粗糙度则会变小。与砂轮转速相比，如果工件转速变快则表示单位时间内经过工件加工表面的磨粒数量会变少，而磨削加工表面粗糙度就会增大。此外，在砂轮纵向进给量比砂轮宽度小的情况下，工件表面会被反复切削，工件被磨削的粗疏也会增加，而工件的磨削加工表面粗糙度也会随之变小。

2.机械加工误差的原因分析

（1）机床的误差。工件加工的时候，机床设备对工件的精细度具有决定性因素。首先，机床的主轴在运行的过程之中，出现回转的误差，这样的回转情况会使刀具用力的方向出先问题，也会使工件的加工度出现问题。其次，导轨是机床位置部件的基准，导轨出现问题会使机床处于一种不稳定的工作状态，丧失机床原有的精细度，还有就是导轨的在长期的运行的过程之中会出现磨损，从而影响机床的精度。最后是机床的传导链，它主要用于机床的传递，但是在传递部件的首尾两端，经常会出现问题，从而使精度降低。

（2）定位误差。在加工之前，一定要对工件的基准进行定位，对工件尺寸和形状以及位置进行分析。在机械加工的时候，必须仔细比对图纸，否则误差无法避免，导致工件不符合质量标准。此外，影响定位不准的因素还工夹具，一旦出现定位问题就会使工件出现问题，影响精度。

（3）受力变形出现误差。受力变形是加工过程中经常出现的问题，对工件加工造成最直接影响。首先，工件的刚度要合格，否则会因工件强度过大，导致精细度不足。其次，刀杆刚度。在机械加工过程之中，必须保证刀杆的刚度、强度，不会因受力而引起变形。最后，机床部件的强度。要通过科学实验的方法，保证机床的强度。

（4）受热引起变形。在工件加工过程之中，会散发大量的热量。这些散发的热量会使部件发生变形，据统计，受热量引起的变形会使加工的部件造成约50%的变形。此外，在运行的过程之中，机床、刀具也会散发热量，会使周围的热量增加，从而使工件发生变形，影响工件的精细度甚至造成变形。

3.机械加工精度的影响因素及其控制

　　3.1机械加工工艺系统的原始误差

　　(1)原始误差的概念。我们要求我们的实践的机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，取决于工件和刀具在切削运动过程中相互位置的关系。而工件和刀具，又安装在夹具和机床上，并受到夹具和机床的约束。因此，加工精度问题牵涉到整个工艺系统的精度问题。工艺系统的误差就是原始误差。

　　(2)工艺系统的原始误差的分类。一类是在未加工前工艺系统本身所具有的误差因素，称为工艺系统原有误差，也称为工艺系统静误差。另一类是在加工过程中受力、热、磨损等原因的影响，工艺系统原有精度受到破坏而产生的附加误差因素，称为工艺过程原始误差，或动误差。

　　(3)误差敏感方向。切削加工过程中，各种原始误差会破坏刀具和工件间正确的几何关系，引起加工误差。不同方向的原始误差，对加工误差的影响程度有所不同。为了便于分析原始误差对加工精度的影响，我们把影响加工精度最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。当原始误差的方向与误差敏感方向一致时，对加工精度的影响最大。

　　3.2 加工过程中原始误差对加工精度的影响及其控制

　　(1)工艺系统的受力变形。在通常的加工过程中我们所要求的力的作用始终伴随着切削的全过程，在力的作用下，工艺系统不可避免地要产生变形，从而使刀具相对于工件的正确位置受到破坏，影响机械加工精度。减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施：提高工艺系统的刚度：1)合理设计零部件结构。2)提高连接表面的接触刚度。3)采用辅助支撑。4)采用合理的装夹和加工方式。

　　(2)工艺系统的受热变形。在这里我们所谈到的除了力的作用外，在另外一方面也是非常重需要的是热的作用也始终伴随着切削过程。在实际的操作过程中我们发现现实的在热的作用下，工艺系统同样不可避免地要产生变形，同样会使刀具相对于工件的正确位置受到破坏，造成加工误差。特别是对于精密加工和大件加工，由于工艺系统热变形所引起的加工误差常占到加工总误差的40%～70%。主要措施有：1)减少热量产生和传入。2)加强散热能力。3)均衡温度场。4)采用合理的机床零部件结构。5)合理选择机床零部件的装配基准。6)控制环境温度，精密加工应在恒温室内进行。

(3)工艺系统的磨损。由于力的作用，工艺系统各部分不可避免的要产生磨损，使工艺系统原有精度遭到破坏，因而对零件的加工精度产生影响。切削加工表面粗糙度，切削加工表面粗糙度主要取决于切削残留面积的高度，并与切削表面塑性变形及积屑瘤的产生有关。

结束语

随着工业进程的脚步，机械加工在人们的生活中起着越来越重要的作用，这门技术大大提高了工业的水平，但同时也出现了很多问题，研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量的影响规律，以便运用这些规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。同样，我们通过误差分析，掌握其变化的规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。

参考文献

[1]刘丽萍.浅析影响机械加工零件表面质量的因素及其改进策略[J].机电信息，2011，（30）：36-37.

[2]杜新峰，张延萍.浅析机械加工精度的影响因素及其控制措施[J].科技创新与应用，2013，04（13）：79.