论如何提高机械加工质量

周保

摘 要：质量对于机械制造企业来说至关重要。产品质量水平的高低直接影响着产品的使用周期、使用性能和安全性，进而影响企业的经济效益。机械加工与很多行业密切相关，机械加工的质量管理应该引起企业的重视。该文通过分析机械加工中出现误差的各种原因，有针对性的提出了提高机械加工质量的方法和策略，对于完善企业的质量管理有一定的借鉴意义。

关键词：机械加工 质量 原因 方法

中图分类号：C93 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0062-01

1 机械加工的质量

要提高机械加工质量，就要先清楚机械加工的精度。加工的精度是说零件加工之后，包括尺寸、形状、各个表面的相对位置等等这些的实际值和设计方案的预期值是否相符，如果有偏差，那这个偏差就是加工误差。加工误差愈大就表示加工精度愈低；加工误差愈小就表示加工精度愈高。加工精度包括尺寸精度、几何精度以及相对位置精度。尺寸精度限制了加工面与基准面之间的相对位置的误差范围。几何形状精度限制了加工表面的几何形状，如圆柱，圆柱度，直线度等的误差范围。相对位置精度限制了加工的表面和要求的基准之间的相对位置的误差范围。

在机械加工中，加工过程由加工件、加工机床、刀具和夹具构成，这一个整体即机械加工的工艺。不同的工作条件，不同的加工方式会形成不同的加工误差。要提高机械加工的质量就要分析整个加工工艺的过程。

2 造成加工误差的原因

（1）加工刀具形成的几何误差。在切削的过程中，刀具都会产生磨损。这些磨损就会造成加工件形状和尺寸上的变化。如果没有正确的选用合适的刀具，则会造成加工件几何误差的加大，甚至超出合理的误差范围。要最大限度的减少加工误差的产生就需要选用合适的刀具材料、刀具几何参数、刀具切削用量。这样既能减少加工误差，又能减少刀具磨损。

（2）加工夹具形成的几何误差。夹具的制造误差对加工件的误差形成有很大的影响。夹具使用不当主要表现在两方面：一是基准不重合造成的误差；一是定位不准确造成的误差。一方面，在对加工件进行加工时，要选取加工件上的几个点作为进行加工的定位基准。该基准是确定每一个工序所加工的工件成型后的位置、尺寸和形状。而设计基准则是指设计的零件图上面工件的位置、尺寸和形状。如果定位不准确就会造成这两个基准之间无法重合，产生误差。另一方面，夹具在定位时用到的定位原件，其实际尺寸和位置都是存在误差的，不可能和基本尺寸制造的没有差别。这些误差也会影响加工件的加工精度。

（3）加工机床形成的几何误差。加工件的很多工序都是借助机床实现，所以，机床的精度在很大程度上决定了加工件的精度。在机床的制造误差中，主轴回转误差，传动链误差以及导轨误差都会对加工件的精度产生加大的影响。主轴回转误差指的是每一瞬间，主轴的实际回转轴线与平均回转轴线的误差，它将对加工件的精度产生最直接的影响。传动链误差，指的是传动链首尾两端的传动部件之间在相对运动过程中产生的误差，这个误差的产生一般是因为传动链的组成部分在制造和装配中存在误差。导轨误差，除了其本身的制造原因外，主要是导轨的安装和日常磨损造成的。

（4）加工中受力、受热形成的误差。在工件加工中，如果机床、夹具、刀具的刚度高于加工件的刚度，那么，在切削工件的过程中就会由于刚度相对较低而变形，这样就产生了加工误差。在一些精密加工中，加工件也会因为起热变形产生加工误差，这种误差有时候会达到总误差的50%之多。这两种误差如果不注意将会引起加工件精度的大幅度下降，严重影响产品质量。要尽量减少这方面的影响，就需要安排合理的加工工艺系统，争取将误差影响控制的允许的范围。

（5）加工中调整、测量形成的几何误差。在机械加工的过程中，会根据具体的情况对加工工艺进行必要的调整，这些调整不可避免引起误差的产生，这就是在加工用具的原始精度之外要考虑的动态因素。同时，加工件在加工过程中及完成后需要进行测量，测量的精度会因为方法、量具或者人为的原因产生变化。这些误差的产生都是不可避免的。

3 提高机械加工质量的方法

（1）通过改善工件的切削加工条件、选择刀具几何角度、控制切削用量的方法减少加工的原始误差。针对工件产生原始误差的原因，逐项采取不同的方法解决。提高机床、刀具、夹具自身的精度，一些精密零部件的加工可以采用精密机床进行加工；改良加工工艺，针对不同加工件的加工要求对已有加工工艺进行调整，以改善加工件的受力、受热变形误差；在调整加工工艺和测量加工件的过程中，要尽可能的控制动态误差的产生，或是将误差控制在合理的范围。

（2）对一些原始误差进行误差补偿。机械加工工艺过程中，由于一些不可避免的客观条件、主观原因而产生的原始误差，除了控制其误差范围外，还可以采取一定的方法对加工过程中产生的误差进行误差补偿。所谓误差补偿，就是通过人为的方法，制造出误差，用这个新的误差来补偿甚至抵消原来固有的原始误差，这样一来，就可以将加工误差减少，加工精度就得以提高，也就是提高了产品的加工质量。

（3）对原始误差进行分化和均化。前者是通过将原始误差分组，按组加工来缩小误差范围；后者是通过不断地试加工，在有密切联系的加工件之间比较和修正，使原有误差不断缩小和均化。这两种方法都能有效的减少加工误差，提高加工精度。

（4）合理运用就地加工法。对于那些要求精度高的重要表面，可以在装配之后才进行精加工，这样可以整体提高加工件的精度。在有些情况下，要单独提高零件的加工精度是困难的，因为涉及到零部件之间的相互关系，而使用就地加工法就可以解决这个问题体，可以有效的提高零部件的加工精度，在日常加工中应用比较多。

4 结语

机械加工的质量管理是一项需要持续改进的系统工程，在这个过程中，要通过对误差种类和原因的认真分析，把握误差的变化，进而找到合理有效的方法，尽量减少加工误差的范围，达到提高机械加工质量的目的。

参考文献

[1] 张蕊.浅析机械加工精度影响因素与提高措施[J].科技信息，2011（16）.

[2] 周星元，梅顺齐.机械制造技术（下册）[M].中国水利水电技术出版社，2008.

[3] 司乃钧.机械加工工艺基础[M].2版.高等教育出版社，2007.endprint