對機械加工技術質量進行分析
工業技術
作者：鄭凱
[摘 要]工業作為傳統三大產業的成員之一，隨著科技的進步，也獲得了長足的發展。隨著機械加工工藝的日趨完善，機械加工質量也不斷得到提高。但是，在實際生產活動中，各種工藝係統還是存在一定的原始誤差，使得機械加工質量存在問題。比如機床、夾具、刀具的製造誤差及磨損、工件的裝夾誤差、測量誤差、工藝係統的調整誤差以及加工中的各種力和熱所引起的誤差等。本文通過對機械加工精度的概念和內容出發，總結機械加工應該遵循的原則，總結機械加工過程中的誤差，以及提高機械加工質量的措施和技術。
[關鍵詞]機械加工 原始誤差 工藝係統 調整誤差
中圖分類號：V262.3+3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0015-01
機械加工是利用機械作為加工工具，對產品的外形尺寸或性能進行標準化的過程。眾所周知，現代機械工業普遍依靠由機床、刀具、夾具和工件組成的工藝係統完成對於零件的機械加工。工藝係統的相對運動關係決定著零件加工表麵的幾何尺寸、幾何形狀、加工表麵之間的相互位置關係。所以，工藝係統中存在的各種誤差就會造成機械零件的加工誤差。工藝係統的結構狀況和切削過程中的物理因素變化都與原始誤差脫不開關係。
1 機械加工
1.1 機械加工精度的概念及內容
機械加工精度就是指零件加工後的實際幾何參數與理想幾何參數相符合的程度。幾何參數包括零件的尺寸、形狀和位置等各種數據指標，這是機械加工精度的重要內容。尺寸精度指加工後零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度指加工後的零件表麵的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度；位置精度指加工後零件有關表麵之間的實際位置與理想。而把實際幾何參數與理想幾何參數之間的差異稱為加工誤差。誤差越大則表示加工精度越低。在機械加工過程中，總不可避免的存在加工誤差，這就要求在加工時，遵循一定的加工原則，采取合理的對策，提高機械加工的效率和效益。
1.2 機械加工的原則
如果按照被加工工件在加工狀態時的適宜溫度來劃分，機械加工可劃分為熱加工和冷加工，如果按照加工方式來劃分，可劃分為切削加工和壓力加工。但是不論采取什麼樣的加工方法，都應該遵循一定的加工原則來保證機械加工質量。首先，要將機械加工中的粗加工和細加工分開進行。其次，在選用加工設備時要合理選用。第三，要合理安排機械加工工藝線路中的熱處理工序。
2 機械加工產生誤差的原因分析
2.1 機床的幾何誤差
機床的精度在很大程度上決定著工件的加工精度，因為在機械加工過程中機床在刀具相對於工件的成形運動中發揮著不可替代的作用。主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差都是機床製造誤差中對工件加工精度有很大影響的誤差。作為裝夾工件或刀具的基準，機床主軸擔負著為工件或刀具傳遞運動和動力的重任，以此，主軸回轉誤差是直接導致機床工作下降的重要因素。作為確定各機床部件相對位置關係的基準和機床運動的基準，導軌自身的製造誤差、導軌的不均勻磨損、導軌安裝質量都是導軌誤差的重要組成部分，也是導致機床精度下降的重要因素。傳動鏈誤差也是導致機床誤差的重要因素，它是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。
2.2 刀具的幾何誤差
在對機械部件進行加工時，如果使用的刀具種類不同，那麼產生的刀具誤差也會存在差異，從而導致對加工精度的影響也不盡相同。如果在加工時使用的是定尺刀具、成形刀具、展成刀具，那麼刀具的製造誤差會是影響工件加工精度的直接因素，如果隻是使用一般刀具的話，其製造誤差對工件加工精度無直接影響。此外，夾具的幾何誤差也是影響加工精度的重要因素，因為市共建相對於刀具和機床具有正確位置是夾具最主要的作用，所以工件的加工精度會受到夾具製造誤差的嚴重製約。
2.3 定位誤差
定位誤差一般表現為基準不重合誤差和定位副製造不準確誤差。在機床上進行工件的加工必須確定加工時的定位基準，而定位基準的選擇必須是工件上的若幹個幾何要素。如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。另一方麵，定位副是由工件定位麵與夾具定位原件的構成的，如果定位副不能準確製造或者定位副之間的配合間隙不準確，那麼必然會引起工件最大位置變動量，從而形成定位副製造不準確誤差。因此，定位誤差也是有損加工精度的重要因素。