機械加工表面質量與精度控制分析

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摘要：機械加工的精度水平和成品表面質量在很大程度上體現著機械加工技術的發展水平。隨著社會生產和生活的發展，人們對機械制造技術的要求也愈發嚴格，所以進一步加強機械加工中的表面質量和精度控制就成為了關鍵所在。

關鍵詞：機械加工；表面質量；精度控制

機械制造業是國民經濟發展的支柱性產業之一，我國的機械制造業在經過多年的發展后，其不論是在規模上還是在質量上都取得了顯著進步。但隨著社會生產和生活的發展，人們對機械制造水平的要求也愈發嚴格，所以進一步加強機械加工中的表面質量和精度控制就成為了關鍵所在。文章正是立足于這一出發點，對影響加工表面質量和精度控制的因素進行了分析，并就如何加強表面質量和精度控制進行了探討，希望對促進機械加工水平的提升能夠有所借鑒。

1機械加工表面質量對機械使用性能的影響

（1）表面質量對疲勞強度的影響。機械在運轉過程中都會承受一定的載荷，而較粗糙的機械表面在載荷作用下就極易出現疲勞裂紋等情況，進而導致其抗疲勞破壞的能力就較差。（2）表面質量對耐磨性的影響。表面質量對耐磨性的影響主要表現在以下兩個方面：①從表面粗糙度對耐磨性的影響來看，零部件表面越光滑，那么機械表面之間的磨損就越小，即耐磨性就越好。但是考慮到對潤滑油的存儲，機械表面也不能過于光滑，而是應保持一個相對穩定的度；②從表面冷作硬化對耐磨性的影響來看，冷作硬化可以在一定程度上提升機械表面的硬度，所以耐磨性也相對提升。但過度的冷作硬化會導致金屬疏松和疲軟，嚴重的甚至會造成金屬表層脫落，進而導致其耐磨性嚴重降低。

2影響機械表面質量與精度控制的主要因素分析

（1）機床的幾何誤差。因為機械加工過程是在機床上完成的，所以機床幾何誤差對加工表面質量和精度控制會產生直接影響。機床的幾何誤差主要包括主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差這三類。其中，作為加工動力源，主軸的回轉誤差是影響機械加工表面質量控制的關鍵因子。此外，機械加工是依靠機床和工件的相對運動來實現，而導軌正是控制機床上刀具、工件間相對位置的關鍵。如果導軌存在誤差，那么就會使機床上各個零部件間的相對位置出現偏差，最終導致機械表面質量下降。（2）刀具誤差。在機械加工過程中，刀具不可避免的會出現一定程度的磨損，進而就會對加工表面質量和精度造成影響。刀具誤差隨著刀具的不同，對加工質量和精度的影響也不同。在機械加工中，通過合理選型刀具與慎重設置切削用量是減小刀具誤差的重要手段。（3）定位誤差。在機械加工中需要對工件進行定位裝夾，如果實際定位與設計定位間存在偏差，或者所使用的定位元件存在誤差，那么就會導致定位誤差產生，進而影響到最終的加工精度和質量。（4）調整誤差。在機械加工過程中，有時不可避免地需要作出一些工藝過程調整和優化，而此時就可能會產生誤差。這種誤差主要是由于調整幅度難以控制造成的，進而對加工表面質量和精度造成影響。（5）工藝系統變形引起的誤差。在實際加工環節，因為加工工藝系統的剛性較差或者切削力較高等緣故，使工藝系統出現變形，而工藝系統一旦變形就會影響到加工質量和精度。

3提升機械表面質量和精度的方法

上文對影響機械加工表面質量和精度的因素進行了分析，從中不難看出，誤差是降低表面質量和精度的核心要素，所以限制誤差是提升機械表面質量和實現精度控制的關鍵所在。針對誤差限制問題，筆者認為應該從以下三個方面進行：（1）減小原始誤差。原始誤差主要包括機床幾何誤差和刀具誤差等，減少原始誤差就是要確保機床和刀具的精密度。比如對工藝系統受熱或受力變形進行控制；對刀具磨損進行監測識別，一旦發現刀具磨損就及時更換等等。具體而言，要在加工前對工藝系統的原始誤差進行全面評估，并及時采取措施來對誤差產生加以限制；在加工進程中，要對工況和加工環境進行密切監測和嚴格管控，進而提升表面質量和實現精度控制。（2）誤差補償。機械加工中的誤差是很難徹底消除的，所以采用誤差補償策略就成為一個重要手段。這種方式的本質是人為制造一個新的誤差來和原始誤差進行相互抵消，進而起到提升加工質量和精度的作用。（3）分化誤差。當機械加工中存在多項誤差時，可以采用風險統一管理的理論，依據原始誤差的特點對其加以區分，通過分散誤差的方式來降低原始誤差對表面質量和精度的影響。

參考文獻

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［3］顧為鵬.機械加工中的表面質量與精度控制技術［J］.現代商貿工業，2012，（18）：174.

作者:岳徐翔 單位:新鄉職業技術學院