如何提高加工質(zhì)量

隨著生活質(zhì)量的提高，當(dāng)今的生產(chǎn)制造業(yè)對(duì)質(zhì)量的要求越來(lái)越高。機(jī)械加工也不例外，我們見(jiàn)到很多精美的藝術(shù)品、很多外表精美的工藝品及設(shè)計(jì)精巧的裝修零件，都來(lái)源于我們的能工巧匠，而我們的現(xiàn)在的機(jī)械加工問(wèn)題不是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)工人就可以解決的。如何來(lái)提高加工質(zhì)量呢？我有以下幾點(diǎn)看法：

1.機(jī)床和夾具的加工精度

加工精度是指零件經(jīng)過(guò)加工后的尺寸、幾何形狀及各表面的相互位置等參數(shù)的實(shí)際值與設(shè)計(jì)理想值相符合的程度，而它們之間的偏離程度就是加工誤差。加工誤差的大小即反映了加工精度的高低。限制加工表面的宏觀幾何形狀誤差，如圓度、平面度、直線度等；相互位置精度。限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差，如平行度、同軸度、位置度等。在機(jī)械加工中，由機(jī)床、夾具、刀具與被加工工件一起構(gòu)成了這一加工過(guò)程的一個(gè)整體，這一整體稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。因而，分析機(jī)械加工精度的過(guò)程，也就是分析這一工藝系統(tǒng)在各種不同的工作條件下以各種不同方式反映工件的加工誤差。而機(jī)床、夾具便是這一工藝系統(tǒng)的重要組成部分。

2.誤差產(chǎn)生的原因

（1）機(jī)床的幾何誤差。加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)都是通過(guò)機(jī)床來(lái)完成的，因而，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床的制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差，尤其機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。主軸回轉(zhuǎn)誤差。機(jī)床主軸是裝夾刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給刀具或工件，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸每一瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量和不均勻磨損也是造成導(dǎo)軌誤差的主要因素。而導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。傳動(dòng)鏈誤差，是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。傳動(dòng)誤差是由傳動(dòng)鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差，以及使用過(guò)程中的磨損所引起的，一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。

（2）夾具的幾何誤差。夾具的作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具具有一個(gè)正確的安裝位置，因此，夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度影響很大。一是基準(zhǔn)不重合誤差，在零件圖上確定某一表面尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的誤差，夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，其實(shí)際尺寸（或位置）都允許在規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造的不準(zhǔn)確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動(dòng)量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

（3）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過(guò)程中，都要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。正確地選用刀具材料或新型耐磨刀具材料，合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量，均能最大限度地減少刀具磨損。

（4）工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。工件剛度，工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、夾具、刀具來(lái)說(shuō)比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對(duì)加工精度的影響就比較大。加工工藝的安排是否合理也是影響加工精度的一個(gè)非常重要的方面。刀具剛度，外圓車(chē)刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。但在鏜直徑較小的孔時(shí)，刀桿剛度很差，刀桿的受力變形就對(duì)孔加工精度有很大影響。機(jī)床部件由許多零件組成，機(jī)床部件剛度現(xiàn)在尚無(wú)合適的計(jì)算方法，目前還是用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定。變形與載荷不成線性關(guān)系，加載和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線間所包容的面積就是加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功。第一次卸載后，變形恢復(fù)不到第一次加載的起點(diǎn)，必須經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點(diǎn)才和卸載曲線終點(diǎn)重合，殘余變形才能逐漸減小到零。

3.如何提高加工精度

（1）減少原始誤差。提高零件加工所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及刀具本身的精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、測(cè)量誤差等。為提高加工精度，需對(duì)產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差逐一進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對(duì)造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的方法來(lái)解決。對(duì)于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形，也就是選用精密的機(jī)床進(jìn)行加工。對(duì)具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少刀具的安裝誤差和成形刀具形狀誤差。

（2）進(jìn)行誤差補(bǔ)償。對(duì)工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)控制其對(duì)零件加工誤差的影響。此法是人為地造出一種新的誤差，從而補(bǔ)償或抵消原來(lái)工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達(dá)到減少加工誤差、提高加工精度的目的。

（3）分化或均化原始誤差。為提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對(duì)加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過(guò)程中，逐步均化原始誤差的方法。分化原始誤差法，即分組法。這種辦法的就是把原始誤差按其大小平均分為n組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來(lái)的1/n，然后按每組分別調(diào)整加工。均化原始誤差，此法過(guò)程為通過(guò)加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過(guò)程。它的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)對(duì)有密切聯(lián)系的工件表面的相互比較和檢查中找出它們之間的差異，然后進(jìn)行相互修正或互為基準(zhǔn)的加工。

（4）就地加工。在加工和裝配中有些精度問(wèn)題，涉及零件或部件間的相互關(guān)系，如果只是要求提高零、部件本身的精度，有時(shí)不僅困難，而且不可能。若采用此方法，就可能很方便地解決看起來(lái)非常困難的精度問(wèn)題。就地加工法在機(jī)械零件加工中常用來(lái)作為保證零件加工精度的有效措施。

綜上所述，對(duì)減少誤差的方法主要是憑借經(jīng)驗(yàn)感覺(jué)誤差的變化規(guī)律，從而掌握其變化方式，再利用自己在生產(chǎn)加工中的經(jīng)驗(yàn)將其誤差減到最小。