提升机械设备加工质量的措施研究

牛海霞，程光辉，杨权

(1.济源市煤炭高压开关有限公司，河南，济源454650;2.济源职业技术学院河南济源454650)

提升机械设备加工质量的措施研究

牛海霞1，程光辉2，杨权1

(1.济源市煤炭高压开关有限公司，河南，济源454650;2.济源职业技术学院河南济源454650)

随着人们对机械设备加工质量的要求不断提高，如何更好地利用机械加工成为人们关注的问题。在机械设备加工中，最重要的就是把握影响机械设备加工精度的因素并避免误差的发生，因此，基于综合考虑，对机械加工中的注意事项以及影响机械加工精度的因素进行了分析，以期对提高机械设备加工质量有一定的借鉴作用。

机械加工;精度;因素;措施;分析

在新的科技化的时代里，生产力的显著提高，科学水平飞跃发展，因而对机械加工的质量要求也越来越严格，随之，机械加工的技术要求也更趋高标准。在工厂，机械加工出来的各种零部件都会流入工厂的各个流水线上，重新组装成一台台有不一样功能的机械设备。这些机械设备是为了生产而工作的，而它的质量则决定了要生产的所需要物品的质量。因此如何生产出性能较好以及完整程度较高的的零部件，是现代工业中必须面对也必须克服的一项重要难题。

一、机械加工精度的含义及内容

机械加工的简称机加工，而机械加工精度是指经过加工后的零件的尺寸、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值与理想值符合的程度，而它们之间存在的偏离程度称为误差，误差是反映加工精度高低的重要指标之一，误差越大，机械加工的产品精度就越低［1］。机械加工质量主要由加工精度以及加工纹理决定，其具体涉及的内容如图1所示:

机械加工精度包括尺寸精度、形状精度、以及位置精度。尺寸精度是加工零件表面与实际零件尺寸的基准间尺寸的相符程度;加工后的表面宏观的几何形状与设计时理想的形状的误差称为几何形状精度;所谓的位置精度是指经过加工处理后的零件表面间的实际位置与其基准间的相互位置的误差，比如，平行度、垂直度等。在加工零件时，加工误差是避免不了的，所以，应该怎样把误差缩减为最小，使其在合理的控制范围之内，这是摆在机械加工生产中的主要难题的重中之重［2］。

二、机械加工的注意事项

(一)加工选择使用设备要合理

粗加工对加工精度要求不大，而且仅仅是除掉一些加工的余量，所以，在选择粗加工的加工机械时，一定要选择精度不太高、功率相对较大的机床。但是并不意味着在精加工时也可以选择像粗加工时那样的设备，相反，在精加工时则需要选择精度较高的机床。只有粗加工和精加工在各自符合“自己”的精度的机床上工作，才能彰显设备的使用能力，并且能延长设备的使用年限。

(二)粗加工应与精细加工分开操作

粗加工时切料量较大，在加工过程中所使用的削切力和挤压力相对较大，由于工作时内部有较大的摩擦力，如果把粗加工和精细加工连续起来进行，就可能使工件内部受力产生改变而造成经过精加工后的零件精确度变差。对于有些精度要求非常高的零件，为了保证加工的精度符合要求，就需要在粗加工和精细加工之间进行一些消除工件内应力的有效处理。

(三)工艺路线中热处理工序应合理安排

根据所要得到的零件不同，热处理工序所施加的程度与时间也不一样。如为了消除内应力的影响，就必须将调质处理安排在精加工的前面、粗加工的后面进行。为了避免零件热处理后而发生的热变形，应采用回火、渗碳等工序，还要辅以最终的加工矫正。

三、影响加工精度的主要原因

(一)机床工艺产生的几何误差

一个完整的机械加工工艺系统包括，夹具、模具、机床等机械工具以及被加工的零件。因此对机械加工精度的分析就相当于对不同条件下的各种不同的加工方式过程中产生的误差进行分析。而不同的加工方式离不开机床、夹具这些加工的工具。

机械零件的成型离不开机床的加工。因此，在机械零件成型的加工过程中，机床的加工精度必须是非常精准的，这就要求对加工精度有很大影响的加工设备的制造误差要非常小。其中，传动链误差、主轴回转误差以及导轨误差是机床中的主要误差。所谓的导轨就是机床上进行确定机床部件相对位置的关系的基准。对于导轨本身而言，也存在着误差，它的误差来源于不均匀的磨损，也可能是安装时不规范的操作。导轨的磨损是机床精度下降的最主要也是最重要的原因，其次则是传动链的误差，传动链在装配和制造以及使用的过程中也会产生误差，衡量这种误差一般会采用传动链的末端原件的转角误差。

(二)刀具切削产生的误差

刀具在整形零件的过程中，每一次可能都会稍微引起一定的磨损，经过长时间的积累就会导致切削的尺寸以及形状发生改变，所以在刀具的选用材料上要有一定的讲究，比如要用耐磨的刀具材料，这样就可以最大限度地保护道具不被磨损，从而保证加工零件的精度。

(三)定位造成的误差

一般情况下，在进行机械加工前要对所要加工的零件进行标准定位，即与图纸进行仔细的比对以确保实际基准与定位基准相对应，防止产生定位上的误差。如果产生定位的误差，在加工后就很难进行改正。还有可能定位面与夹具定位元件构成的定位副也影响定位的标准程度，倘若定位副不标准，就可能使工件的位置变动而影响工件的精度。

(四)工艺系统受热变形产生的误差

由于加工过程中机床的长时间操作，会使工艺系统产生大量的热，较多的热量就会影响到加工的精度。研究表明，受热变形产生的误差在总误差中几乎占了一半。

四、提升加工设备精度的工艺方法

(一)降低原始误差［3］

提高加工零件所使用的机床的精确度，以及夹具、刀具等工具本身的精度，严格控制住工艺系统受热变形和受摩擦力而产生的误差，降低刀具磨损造成的变形误差等可直接减少原始误差。为了得到更高的加工精度，必须要分析造成这些误差的原因，从根本上找到减小甚至消除这些误差的方法，使精度更高。对于精密度要求较高的零件的加工，要使用几何精度较高，而且不易加工变形的机床。对于那些有成形表面的零件，则要注意降低成形刀具的形状误差和刀具的配置误差。

(二)误差补偿

对于工艺系统中的某些原始误差，是可以通过一些误差补偿的方法来控制其影响，如:(1)误差补偿法:此法是为了弥补原来工艺系统中的原始误差而特意通过人为地制造出的一些新的原始误差，达到了降低加工误差，使加工精度提高的目标。(2)误差抵消法:用加工工艺中的一种原始误差或原始误差的一部分去抵消原始误差或者是另一种原始误差。

(三)分化原始误差

根据机械设备加工工艺中误差所反映出的规律，将经过测量的工件的尺寸按照测量数据的大小分为n组，相当于把每一组工件的尺寸范围都缩减为原来的1/n。再按照每一个组的误差范围调整刀具的准确位置，使整批工件的尺寸范围分散中心大致相同，保证尺寸在工件上的分散程度降至最小。

(四)使原始误差均匀化

这种方法的原理是通过比较和检查相似率较高的的工件或工具的表面，从比较的结果中找出它们之间不相同的地方，在这些基础上再进行修正或者不同程度的缩小被加工工件表面的原有误差。

(五)转移原始误差

这种方法的原理就是把在加工时的那些原始误差从误差敏感的方向转移到误差不太敏感的方向上去［4］。倘若原始误差反映在零件加工误差较敏感的方向上，这势必会引起加工精度的消减，如果把这些敏感方向上的原有误差转移到加工误差的非敏感方向上，就可以在很大程度上提高加工精度。当然也可以把有些原始误差转移至其他对加工精度没有影响的方向上。

五、结语

伴随着社会的发展，工业科技的进步，机械加工在人们的生活中也占据了重要的位置，这门技术的发展使得工业发展的水平更上一层楼。但机械加工所面临的问题，需要认真研究，找出可行的解决方案来提高机械加工的品质和效率，使机械加工能更充分的为我们国家的工业发展做出贡献。

［1］何国国.特种加工与机械制造工艺技术变革探讨［J］.科技致富向导，2010，(26).

［2］陈珂.非标机械制造企业质量管理的几点看法［A］.河南省金属学会2010年学术年会论文集［C］.2010.

［3］姚东元.机械加工中产品质量的改善［J］.科技创新与应用，2012，(6).

［4］郭新军.改善机械加工质量增强产品使用性能［J］.企业导报，2011，(2).

［责任编辑 赵冬玲］

Researches on Enhancing the Processing Quality of Machinery and Equipment

NIU Hai-xia1，CHENG Guang-hui2，YANG Quan1
(1.Jiyuan Coal High Voltage Switch Co.，Ltd.Jiyuan 454650，Henan; 2.Jiyuan Vocational and Technical College，Jiyuan 454650，Henan)

With the continuous increasing requirements for machining quality of mechanical equipment，how to make better use of mechanical processing has becoming the focus of the problem.When processing machinery and equipment，the most important is to grasp the factors affecting the machining precision machinery equipment and to avoid the occurrence of errors.On the comprehensive perspective，matters needing attention in mechanical processing and the factors affecting the machining accuracy are analyzed to improve the machinery and equipment manufacturing quality.

mechanical processing;machining precision;factors;measures;analysis

10.3969/j.issn.1672-0342.2014.02.004

TH182

A

1672-0342(2014)02-0013-03

2014-04-02

牛海霞(1972-)，女，河南济源人，济源市煤炭高压开关有限公司助理工程师;程光辉(1979-)，男，河南洛阳人，济源职业技术学院讲师。