科技经济市场 浅谈机械加工中的表面质量和精度控制 任晓园 （杭州友佳精密机械有限公司哈尔滨办事处，黑龙江哈尔滨１５００４０） 摘要：现代机械制造工业的多功能需求，对机械加工质量的要求也不断提升。表面质量和精度是机械加工中的重要内容，是提升工 件使用性能的重要影响因素．是保障机械加工质量的前提和基础。深入探究机械加工中的表面质量和精度控制措施，是推进机械加工 科学发展的有效手段。 关键词：机械加工；表面质量；精度控制 随着社会经济的快速发展，现代机械工业生产不断进步。 机械加工是工业生产的一个重要环节，能保障机械工业生产持 续快速发展。表面质量和精度控制作为机械加工的重要内容， 对于提高机械加工的质量有着重要意义。但在实际的机械加工 中存在许多因素，影响了机械加工的表面质量和精度。本文针 对机械加工中影响表面质量和精度的因素进行了分析和探究， 并提出了提高表面质量和精度控制的相应措施。 １ 影响机械加工表面质量的因素分析 （１）加工的原材料。原材料是机械加工的前提和基础。在进 行机械加工时．原材料的质量是影响机械加工表面质量的直接 因素。为此．机械加工企业要想持续长久发展就必须全面深入 的对原材料进行研究和分析，尽可能选择质量好的原材料进行 加工，从而保障机械加工表面质量。 （２）￣ｎＩ的技术水平。技术水平是机械加工的重要支柱。加 工技术水平是影响机械加工表面质量的重要因素，在进行机械 加工时．如若加工的技术水平较低，质量再好的原材料也难以 保证机械加工的表面质量。为此，要极力提高切削和打磨等加 工技术水平，进而提升机械加工表面质量。 （３）表层的冷作硬化。表层冷作硬化是影响机械表面质量 的重要因素。在机械加工中始终伴随着塑性变形以及金相组织 变化．这都会对加工工件的稳定状态造成影响．会使加工工件 在工序完成后．体积和形状出现变化，机械加工质量无法得到 有效的保证。 （４）表面的残余应力。在机械加工中，一些工件的表面会经 常存在着少量没有得到完全释放的残留应力，当工件表面的残 余应力贮存过多发生了变化，超出机械工件能够承受的力量， 就会使机械加工的表面质量受到严重破坏。 ２保证机械加工表面质量的控制措施 （１）严格控制材料质量。材料质量中金相组织和材料塑性 对表面质量有重要影响。因此，在选择加工材料时，应严格控制 这两个方面的因素。对于低合金和低碳的钢材料，应采用”正火 处理”方法，降低其材料塑性；而对于金相组织，应根据不同工 件的质量要求，充分了解其晶粒分布以及组织状态。 （２）综合运用加工技术。当前机械加工中常采用两大加工 技术，精密、超精密和光整加工技术要求选择最小的进给量，砂 轮工作选择较大的速度，工件的速度也以较低为主：而滚压、挤 孑Ｌ、喷丸强化、金刚石亚等冷压型加工是一种较为先进的处理 技术，能够最大限度的提升机械加工的表面质量。在加工中，可 以根据这两种加工技术的不同特点进行综合运用，不断的改善 表面层材质的变化，从而提高产品的使用性能。 （３）磨削工具和切削技术控制。为保证机械加工的表面质 量，选择磨削工具时，刀具应考虑副偏角、刀尖圆弧半径等各方 四 面因素，选择合适的修光刃、精车刀等。合适刀具的使用能够使 机械加工工件表面质量得到提高。此外，还要控制切削技术，对 切削用量进行合理选择，针对塑性较强的钢材料，在切削时可 采取较高速度，减小进给量，使”积削瘤”得到有效控制。 （４）控制表面残余应力。残余应力是导致机械加工工件出 现裂纹的主要原因。为此．在加工的过程中，通过增大刀具前 角、提升切削速度以及减小刃口圆弧半径等方法来控制残余应 力，此外，还要对工件的塑性变形进行控制，使加工工件的温度 得到有效调节。 ３影响机械加工精度的因素分析 （１）机床的几何误差。在机械加工中，工件的成形操作大多 在机床上完成的，因此，机床的几何误差会直接影响工件加工的 精度。机床的几何误差主要包括主轴回转误差以及传动链误 差，机床的磨损使其精度不断下降，进而造成了机械加工工件 精度的下降。 （２）定位误差。在机械加工中，工件表面的尺寸和位置一般 通过工件图来控制．这种设计标准会直接影响加工精度。在加 工过程中。当选择的几何要素和设计基准不吻合时就会产生基 准误差。此外，由于夹具上的定位元件基本尺寸不可能准确无 误，但获得产品的实际尺寸都允许在正常范围内存在变动误 差，这也会造成较大的定位误差。 ４提高机械精度的误差控制措施 机械加工中的精度误差具有不可避免的客观性．但应最大 限度地将影响机械加工精度的因素控制在一定范围内．从而提 高工件加工质量和精度，具体措施如下： （１）减少原始误差。减少原始误差是提高加工精度最基本 的方法，在加工过程中，要提高工具自身的精度，降低其形变误 差。同时对各项原始误差进行精确分析。不同的原始误差需要 采取不同的解决方法，对于精密工件的加工要提高机床的几何 精度、刚度和控制受热变形，以减少误差的产生；对成形表面工 件加工，要减少成形刀具形状和安装误差。 （２）实时补偿控制。在机械加工中一般都采用软件补偿来 提高精度控制。实时补偿控制是在加工过程中采用高精度的测 量装备，对误差数据定时搜集，并根据误差产生的方向和大小， 利用补偿控制装置控制刀架进行微量位移。实时补偿控制对当 前状态下的实际误差进行采集，虽然补偿的位置有些滞后，但 补偿精度仍然比较高。 参考文献： ［１】张媛媛．试论机械加工表面质量的影响因素及控制策略Ｕ］科技与 产业，２０１２，１２（６）：５６—５７． ［２】杨春雷．浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策【ＮＪ．中华建筑报． ２００５． ２０１５年第３期
