淺析機械加工過程中的質量管控

曾祥森

摘 要 現代機械制造業是集工業創新與現代科技于一體的現代化產業，是國家科技發展應用的重要衡量標志之一。要想提升現代機械制造業品質，必須不斷優化現代化機械加工質量。現代機械加工質量的核心部分就是機械加工的精度，因此機械加工精度問題尤其值得關注。本文主要介紹了機械精度加工的內容，分析影響精度加工的因素，并提出了相應的解決辦法。

關鍵詞 機械加工 質量 精度加工 因素 解決辦法

一、機械加工精度的概要

我國機械制造技術的發展需要將傳統制造技術和新技術有效結合起來，實現工業生產物質、能量和信息的系統化，逐漸走向精密化和高度自動化。機械加工精度指的是零件加工的實際參數與理想參數的符合度。實際參數與理想參數的差異就是機械加工的誤差，誤差的大小就能很好反映精度的高低。誤差越小精度越高，相反誤差越大則精度越小。因此合理、有效地降低機械加工過程產生的誤差，才能提高機械加工精度。

精度的衡量標準包括了三個參數，即尺度精度、形狀精度和位置精度。尺度精度是指零件加工的實際尺寸與理想尺寸的符合度；形狀精度是指零件加工后的實際形狀與理想形狀的符合度；位置精度是指零件加工后的位置與理想位置的符合度。在實際機械加工生產過程中，由于生產條件和其他不可控因素的控制，產品的實際尺度、形狀和位置難免會存在一定程度的誤差。為了保證產品質量，只要能夠滿足零件的功能，可以接受一定范圍內的誤差。

二、機械加工過程中出現誤差的原因

機械加工有一個較為完整而又十分復雜的系統，整個加工系統包括有機床、刀具等帶來的誤差，定位誤差以及加工系統因為受力、受熱導致的誤差等。

1、機床的集合誤差。機床是機械制造的基礎，幾乎所有的機械成型工作都是在機床上完成的。從這一角度來看機床的幾何誤差很大程度上影響了加工工藝的誤差。機床制造商的誤差包括有主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差等都對加工精度產生不小的影響，另外機床在不斷使用過程中不斷磨損也會降低加工精度。

2、刀具的幾何誤差。有些機械制造過程中也會用到刀具，那么刀具制作的幾何誤差也會影響機械加工的精度。特別是采用特定尺寸刀具進行機械產品加工時，刀具誤差直接會導致加工誤差。

3、定位誤差。定位誤差包括有基準不重合導致的誤差和定位制造不準確帶來的誤差。在實際進行機械加工時，需要根據工件的形狀、尺度和位置等要素來確定加工的定位標準，如果基準不重合，就會產生工藝加工誤差；采用特定尺寸模具、刀具進行機械產品加工時，模具刀具誤差直接會導致誤差，這是由定位制造不準確帶來的誤差。

4、加工系統因為受力變形導致的誤差。加工工藝包括有工件剛度、刀具剛度和機床部件剛度等，如果這些加工工藝因為受力變形，那么就會導致誤差出現，直接影響著加工的精度。工件剛度相對機床和模具來說更低，最容易受力變形；刀具剛度較大，刀具表面受力基本上沒有變形，因此可以忽略，但是刀桿韌性差，就會導致加工誤差；機床部件相對于工件、刀具來說復雜的多，機床有很多零件構成，雖然沒有簡易直觀的辦法來直接證明機床部件因受力導致加工誤差，但是相關實驗數據卻說明機床部件剛度受力也會變形。

5、加工系統因為受熱變形導致的誤差。加工工藝受力影響較大，容易產生變形進而帶來直接誤差。在精密加工和大件產品加工過程中，工藝系統因受熱變形導致誤差的也在一半以上。工件、刀具和機床部件受熱后，溫度會升高，如果超過了一定承受度也會影響工藝形狀、尺寸等，還有就是這些導熱物體也會將熱傳向周圍空間和物體。

6、工藝系統調整過程中出現的誤差。在機械加工過程中，工作人員會根據機械實際的運轉情況進行一定程度的調試，但是調試的度很難把控，因此也會導致加工誤差。機械加工有一個較為完整而又十分復雜的系統，整個加工系統包括有工件、機床、刀具等，因此這些工藝的精度必須嚴格控制，如果不能滿足實際需求，要進行后期調整的話，就很容易造成調整誤差。

三、降低加工誤差的有效措施

1、盡可能減少原始誤差。只有盡可能減少加工工藝的原始誤差，才能有效保證產品加工的精度。提高加工工藝包括工件、機床和刀具等的原始精度。機床是機械制造的基礎，幾乎所有的機械成型工作都是在機床上完成的；刀具制作的幾何誤差也會影響機械加工的精度，特別是采用特定尺寸刀具進行機械產品加工時，刀具誤差直接會導致加工誤差。為了降低加工誤差，提高機械加工的精度需要在分析各個工藝部件原始誤差的基礎上，進行工藝改善，盡可能減少原始誤差。

2、采取誤差補償辦法。有一些加工工藝的原始誤差，既然出現了，暫時難以調整，否則就會帶來一定的經濟損失。在這種情況下可以采取誤差補償的辦法，有效彌補原始誤差帶來的影響。誤差補償辦法包含了有補償法、抵消法、均化法和分化法等幾項補償措施，這樣可以有效補償原始誤差，盡可能提高加工精度。

3、轉移誤差。如果不能及時減少誤差和有效補償誤差，還可以轉移誤差。轉移原始工藝部件的誤差就是將轉移誤差的方向，將重要的誤差轉移到不太重要的誤差上去。

四、總結

不斷優化現代化機械加工質量，才能有效提升現代機械制造業品質，促進現代機械制造業健康、快速發展。在進行機械精度加工過程中不可避免地會產生一些誤差，我們只有在詳細了解誤差產生原因的基礎上，采取相應的解決辦法，不斷有效提升機械加工的質量。

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（作者單位：長江大學工程技術學院機械系）