浅析提高机械加工质量的有效途径

垒　ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａｎｊｉｕ　浅析提高机械加工质量的有效途径　伏振峰　（瓯宝安防科技股份有限公司，浙江丽水３２３３００）　摘要：对影响产品加工质量的主要因素进行了分析，并提出了一些能够大幅度提高产品加工质量的措施。　关键词：机械加工；因素；途径；质量控制　Ｏ　引言　随着我国科学技术的不断进步，人们对产品的质量也提出　件中的制造误差及工件的制造误差以及二者的定位基准与工　序基准不重合等。以下是对定位误差的分析：　１－３．１定位基准不重合的差误　了更高的要求。安防类生产企业通常采用组合机床、自动机床、　数控技术和自动生产线，从而确保了产品的质量，提高了生产　率，降低了产品成本，减轻了劳动强度，增强了企业的竞争力。　机械加工自动化基本上符合上述要求，但是还需进一步完善。　１　产品加工误差的主要因素　１．１机床几何误差　机床的制造误差、安装误差以及在使用中的磨损，都会直　接影响到机床加工的质量。另外，机床主轴回转误差、导轨误差　和传动链误差，也会影响其加工的质量。下面主要对机床主轴　回转误差、导轨误差和传动链误差进行说明。　１．１．１主轴回转误差　所谓主轴回转误差就是主轴实际回转线与平均回转线之　间的变动量。由于机床主轴是工具或工件的基准，并将运动和　动力传给工件或刀具，加工工件的精度会直接影响到主轴回转　误差，因此想要提高主轴与箱体的制造精度，就必须选用高精　度的轴承，使主轴部件的精度提高，加强滚动轴承的预紧，最终　使高速主轴得到平衡，从而使主轴的回转精度得到提高。　１．１．２导轨误差　导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是　机床运动的基准。以下３个方面会对车床导轨的精度产生影　响：轨道的平行程度、水平面的直线程度和垂直面的直线程度。　除了轨道原始误差外，轨道自身的安装质量与磨损不均匀，也　会使轨道产生误差。　１．１．３传动链误差　所谓传动链误差是指传动链的传动元件与元件之间相对　运动而产生的误差，也是传动链中各部分组成环节的装备在使　用过程中因磨损而产生的误差。一般用传动链末端元件的转角　误差来衡量。　１．２刀具的安装、制造误差和磨损　刀具的安装、制造和磨损都会影响工件的加工质量。任何　刀具在切削过程中，都不可避免地会产生磨损，并由此引起工　件尺寸和形状的改变。正确地选用刀具材料，合理地选用刀具　几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷却液等，　均可有效地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对　刀具尺寸磨损进行自动补偿。　１．３夹具的误差　夹具的误差主要由夹紧的误差、夹具安装误差、夹具制造　和对刀误差等所造成。这些误差与夹具之间的装配精度和夹具　制造相关。机械工件在夹具的位置是根据它的定位及其面与定　位元件相互接触来确定的。定位误差产生的主要原因是定位元　１６６　一般情况下，工序基准应与设计基准重合。在机床上对工　件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位　基准（或测量基准），如果所选用的定位基准（或测量基准）与设　计基准不重合，就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等　于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。　１．３　２定位副制造工件产生的误差　工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定　的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它　们的实际尺寸（或位置）都允许在分别规定的公差范围内变动。　同时，工件上的定位基准面也会有制造误差。工件定位面与夹　具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位　副问的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造　不准确误差。　１．３．３调整误差　零件在加工过程中，为了取得加工表面的尺寸、位置和形　状的精度，要对工艺系统做一些调整。由于调整可能不会十分　准确，所以就会产生误差。因此，当机床、夹具、工件毛坯和刀具　等达到原始精度的要求时，调整误差便起到了决定作用。　ｌ－３．４工艺系统因受力变形而产生的误差　机械加工过程中，工艺系统的道具、机床、工件部件的刚度　对机械加工的质量都有很大的影响。如果工件的刚度低于夹　具、机床的刚度，在切削力的作用下，工件就会因刚度不够而使　得工件的精度发生很大变化；如果镗刀直径孔很小，刀杆的刚　度就会比较差，这时刀杆的刚度对直径孔加工的精度就会有很　大影响；同时机床部件的刚度也会对工件的加工精度产生影　响。减小工艺系统受热、受力变形的主要措施有：提高零件刚　度；提高接触刚度；提高机床部件的刚度；合理的加工方法与装　夹方式；改变夹紧力的方向、使夹紧力均匀分布。　工艺系统因受热变形而对机械加工产生的影响，经常发生　在大小件加工和精密加工中。如车削长轴时会因刀具热伸长产　生锥度。为了使刀具的热变形减小，应该合理选择刀具几何参　数和切削用量，并进行充分地润滑和冷却，从而减少切削热，降　低切削温度。减少工艺系统因受热变形的途径有：控制温度的　变化、保持温度；改善散热条件；减少工艺系统的发热量和热　源；注意完善机床的结构，降低其受热变形。　２提高产品加工质量的途径　２．１减少原始误差　为了提高安防类产品加工所使用机床的精度和量具、夹具　以及工具本身的精度，需要控制工艺系统受热、受力变形，内应　ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａｎｊｉｕ——Ｉ　力引起的变形和刀具磨损等。这些方法是根据产品加工误差的　致，从而使整批工件的尺寸范围大幅度地减少。　不同情况来减少或消除误差的。例如，细长轴的车削，通常采用　２＿４＿２均化原始误差法　大刀车削的方法，该方法消除了由于轴向切削力引起的弯曲和　均化原始误差法是通过加工使被加工表面的原始误差不　变形。若加以弹簧顶尖，便可消除由变形而引起的热伸长的影　断缩小和平均化的方法。均化误差的实质是利用相关的表面进　响。对精密零件的加工需要不断地提高机床的刚度和精度，而　行相互比较、相互检查，从而找出差异，然后再相互加工或相互　且需要控制因加热而引起的变形。　修正，来减少工件被加工的表面误差。在生产生活中，很多精密　２．２误差补偿法　基准件都是采用误差均化法加工出来的。　误差补偿法就是利用人为制造的一个新误差来补偿或抵　３结语　消原始误差，以达到减少原始误差和提高工件加工精度目的的　方法。当原始误差是正值时，人为的误差就取负值；当原始误差　运用现代化机械的加工工艺可以有效提高安防类产品的　是负值时，人为的误差就取正值，并尽量使它们大小相等。误差　性能与质量，这是我国机械生产企业增强市场竞争能力的重要　抵消法，是利用一个原始误差抵消另一个原始误差，同样使它　手段。目前，我国机械加工水平还存在一些问题，特别是机械加　们方向相反，大小相等，从而减少原始误差。　工工艺技术仍需进一步提高。因此，我们要通过不断地实践，发　２，３转移误差法　现机械加工中存在的问题，提高机械加工精度，加强技术创新，　转移误差法的实质是将原始误差的敏感方向转移到非敏　从而使市场更具竞争力。　感的方向上。观察原始误差反映的误差程度是否与敏感方向的　误差有直接的关系，如果在加工过程中将敏感方向的误差转移　［参考文献］　Ｎ￣ＩＥ！敏感方向上，便可大大提高加工的精度。转移误差法的例　［１］徐萍．浅谈如何提高机械加工精度［Ｊ］．甘肃冶金，２００９（６）　子很多。比如当机床的精度达不到零件要求时，一般不是提高　［２］冯敬之．机械制造工程原理［Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９９　机床精度，而是需要在工艺上和夹具上想办法，创造新的条件，　－ｉ３－１郑修本．机械制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４　让机床的几何误差减小。再比如磨削主轴锥孔使其和轴颈同轴　度不是依据机床主轴的回转，而是依据夹具。　２．４均分或均化原始误差法　为了提高机械零件的加工质量，可采用均分原始误差的方　法。对于要求更高的零件表面，还可以采取均分或均化原始误　差的方法。　２．４．１均分原始误差法　均分原始误差法就是把原始误差按其大小均匀分成ｎ组，　收稿日期：２０１２—０５—１５　使每组的毛坯误差缩小到原来的１／ｎ，然后再按照每组的误差　作者简介：伏振峰（１９７６一），男，浙江丽水人，工程师，研究方　范围来调整道具的位置，使工件的尺寸分散范围中心大体一　向：机械加工及产品开发。　（上接第１６５页）　提高其专业技能，而对所有员工则都要进行安全知识培训，提　３结语　高其安全意识；把内部培训与外部培训结合起来，提高自身的　煤矿机电的安全作业，直接关系到煤矿的每一个生产环　业务素养，学习他人的优秀经验，并向专业的培训机构取经，结　节，影响着煤矿的安全生产。对煤矿机电中的安全隐患，进行综　合本企业实际，提高员工的培训质量。　合分析研究，有利于提高机电作业的安全性，从而有效提高煤　建立健全有效的竞争机制，对技术工人和管理人员采用竞　争上岗的方式，促进员工不断提升自身的素养。通过竞争机制，　矿的安全生产率，进而实现企业的社会效益。对煤矿机电的安　全管理是目前～项刻不容缓的工作，需要管理人员不断提高其　增强员工的危险意识，防范消极怠工的心理，激发工作的热情　安全意识，加强安全管理。　和积极性。以岗位技能为标准划分工资等级，以促使员工不断　自发学习专业知识、安全知识，从而提高业务水准和安全意识。　［参考文献］　２．３　实现矿井质量标准化管理方式　［１］高延光．煤矿机电、运输事故隐患及对策浅析口］．民营科技，　要避免煤矿机电安全事故的隐患，就要加强煤矿生产的质　２００８（５）　量标准化管理。把矿井质量标准化管理当成一项经常性的工作，　［２－１孟琳，刘永军．煤矿机电运输事故多发的原因分析及控制对策　要反复强调，不断提醒，切实做好质量标准化管理工作，从而转　［Ｊ］．中国科技博览，２００９（２５）　变以往只重视结果而忽视过程的管理模式。同时，要加强管理工　作的力度，积极做好安全、质量管理工作。管理的完善离不开有　效的监督，而失去了监督的管理往往流于表面化，从而也就失去　收稿日期：２０１２－０５—０７　了管理的意义。严格的监督可以有效避免违章操作、盲目蛮干的　作者简介：刘元明（１９７８一），男，河南焦作人，矿山机电助理工　现象，因此对煤矿的安全生产起着不容忽视的作用。　程师，研究方向：煤矿机电安全。　机电信息２０１２年第２４期总第３４２期１６７