1、机械加工中的表面质量与精度控制技术摘要：机械加工中的重要环是质量和精度的控制,本文从当前机械加工精度的概念和内容出发,分析机械加工过程中产生误差的原因,提高在机械加工的过程中的质量,并且加强对加工过程的精度控制,从而提高整体加工水平。 关键词：机械；质量；精度； 中图分类号：Q944 文献标识码： A 文章编号： 1 概述 机械加工精度是指工件在机械加工后的实际几何参数与零件图纸所规定的理想值之间的符合程度,如果它们之间存在不相符合的程度则就称为加工误差。这既是要求我们的加工误差越小，最终实现的结果就是加工精度越高。零件加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度。零件加工的尺寸精度、形状精度和位置
2、精度之间是有联系的。机械的加工精度包括了三方面因素:首先是尺度因素,尺度因素限制加工表面和基准间尺寸的误差;其次是几何形状精度,主要是指限制加工表面的宏观性状的误差,从而达到提高机械加工表面质量的目的；最后是相互位置的精度,主要是指限制加工表面和其基准间的相互位置误差。机械加工误差的大小反映了机械加工的精度高低。 2 影响机械加工质量和精度的因素 2.1 机床的几何误差 在机械加工的过程中对工件的成形操作加工一般都是在机床上完成的,因此,机械加工品的机床几何误差直接会影响最终的加工质量和精度。直接影响机械加工质量和精度的因素主要是主轴回转误差以及传动链误差。从主轴回转误差来看,轴承本身的是指主
3、轴在各个瞬间的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的误差。从传动链误差来看,主要是指传动链的始末两端传动元件之间相互运动产生的误差。 2.2 定位误差 定位误差包括了两方面内容,分别是基准不重合误差和定位副制造不准确误差。在机床上对工件进行加工的过程中,需要将几何要素作为定位标准,当选择的定位基准和设计基准之间存在误差时就会产生基准不重合的误差。另外夹具上的定位元件不可能完全准确,其实际尺寸都在允许范围内变动,当超过允许范围时就会造成较大的定位误差。 2.3 刀具的几何误差 刀具在使用的过程中难免会产生磨损,从而在机械加工的过程中造成工件的尺寸以及形状的误差,最终影响了加工的质量和精度。刀具误差对
4、加工精度的影响会随着刀具种类的不同而呈现出差异性。因此,合理选择刀具的材料以及几何参数和切削用量是减少刀具磨损的重要途径。 2.4 调整误差 在机械加工的过程中,为了更好地对工件进行加工,常常需要进行一定的调整工作。但是在调整的过程中难免会因为调整的幅度难以掌控,最终造成调整误差,最终影响机械加工的准确性和质量。 2.5 工艺系统受力变形的误差 在机械加工的过程中,由于受工作环境的影响以及设备本身性能的影响,工件的刚度也是影响工艺系统受力变形的重要因素。刀具的刚度也能够直接决定刀具在机械加工过程中的受力变形程度。从机床部件的刚度来看,机床是由各种设备和零件统一组成的,机床的刚度和各个设备零件的
5、刚度联系紧密。总的来说,工艺系统的受力变形情况就是和机械设备的刚度直接相关的。 3 提高机械加工质量和精度的方法 (1)在机械加工的过程中减少原始误差,提高机床的几何精度,减少设备性误差。主要是指提高夹具、刀具以及基本工具的精度,减少因为受热变形等造成的设备误差,减少刀具的磨损。为了提高机械加工的精度和质量,首先需要对加工误差中的各项原始误差进行综合分析,根据不同的情况制定相应的解决办法。对于精密零件的加工尤其需要提高机床的精密度,控制加工环境,从而提高加工产品的质量和精度。 (2)误差补偿:误差补偿是针对机械加工中不可避免的误差而言的,误差补偿通过人为的制造出新的原始误差来补偿或者降低原来的
6、原始误差,从而达到减少机械加工过程中的误差,提高加工精度的目的。因为新的误差的不确定性,以及误差补偿的不可控因素,使得误差补偿在实际操作中的运用相对较难,在提高机械加工质量及密度的条件下难以满足加工的需求。 (3)分化误差:分化误差是一种将原始误差进行分化的方法,根据误差反应的基本情况和基本规律特征,将工件分为不同类别的几组,然后在每组中进行误差调整,使得定位更加准确。分化误差是对风险的统一调整和划分,在机械加工质量提高的运用中较为广泛的,当多项误差同时发生时,可以依据现实实际情况,将不同部件的误差综合起来,形成分区,将原始误差分散到各个小部分,最终实现原始误差的分化。 (4)转移误差:转移误
7、差是指将原始误差从机械加工的敏感方向转移到误差的非敏感方向中去。原始误差在机械加工的误差程度上的反应,是和它是否处于误差敏感方向直接相关。在机械加工的过程中将原始误差转移到了非敏感方向,则可以降低误差程度,达到提高机械加工精度的目的。 3 机械加工质量和精度的控制 (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
8、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。 4 结论 产品确保质量的前提和基本要求是对零件的质量要求，要求我们在加工环节中做好零件质量的掌控措施。实现持续的加工工艺提升，进而也就在根本上实现了提高机械产品的使用性能、增加机械产品使用寿命。参考文献 1韩寿权.浅谈机械加工中表面质量控制J.中国新技术产品,2009,(05). 2赵雅,韩春明,杨大松.工业设计中加工精度感知精度关系的研究J.滁州职业技术学院学报,2008,(04). 3刘程.关于机械加工中表面质量控制的研究J.科技促进发展（应用版）,2010,(04). 4李都喜,苑举勇,张坤神.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨J.科技信息,2011,(29).
