机械加工中的表面质量与精度控制技术

惠晓牢

（陕西北人印刷机械有限责任公司，渭南 714000）

机械加工中的表面质量与精度控制技术

惠晓牢

（陕西北人印刷机械有限责任公司，渭南 714000）

深入研究分析机械表面质量与精度控制技术，能够保证机械加工质量的完美，也是推进机械工业化以及科学化发展的重要途径。笔者将根据相关工作经验，介绍机械精度的基本概念，分析加强机械表面质量与精度控制技术水平的途径，以期能够给相关工作者提供参考。

机械表面质量精度控制

机械加工（mechanical treatment，MT）中的重要内容主要包括精度控制技术（Precision control technology）与机械表面质量（Mechanical surface quality）两种。精度控制技术与机械表面质量水平的高低直接决定着MT水平的高低。随着我国现代机械制造工艺的不断发展，人们对于MT的要求越来越高，而提高机械表面质量与精度控制技术，是直接能够满足日益严格要求的人们需求的关键因子。

MT是我国工业生产中必不可缺少的一部分。随着经济的发展与进步，我国MT不管是在规模方面还是质量方面，都取得了较为显著的进步。随着我国工业化的不断发展，人们对MT的关注度也越来越高，要求也愈发提高。此种背景下，加强MT的精度技术以及表面质量成为企业的必胜法宝。MT的精度技术以及表面质量是工业生产中的一个重要关键环节，对提高工艺技术意义重大。精度技术指的是一个加工零件是否能够达到合格率或者设计师的最初要求，也就是加工误差越小越好。精度技术的重要组成部分为：（1）尺寸精度；（2）形状精度；（3）位置精度。上述三个精度组成部分成为衡量某一个加工零部件的重要标准。

1 MT概念

在MT加工过程中不难发现，MT的实际表现与原有设计存在一定程度的差距。尤其是在零部件加工后容易与原始数据存在较大差异，而实际值与理想值之间的差就是MT精度。其中，在一般意义上来说，误差值需要从精度技术的重要组成部分进行研究分析。

尺寸精度。尺寸精度主要指的是严格限制基准尺寸与加工表面之间的误差值。在MT加工过程中，通过精度的设置尺寸，将理想值与实际值控制在一定程度内。总而言之，尺寸精度是加工精度中的重要内容。

形状精度。形状精度主要指的是机械加工者对零部件进行加工时，通过几何形状来控制好误差，如常用的几何形状有圆度、圆柱度以及直线度等。

位置精度。位置精度主要指的是MT工作人员控制好加工表面与位置之间的误差值。在MT中，往往用到的位置精度主要是垂直度与位置度之间的零件差值。

2机械加工表面质量对机械使用性能的影响

2.1表面质量对疲劳强度的影响

在载荷作用下，机械表面质量的粗糙度很容易出现疲劳裂纹情况。也就是说，机械表面的粗糙度越大，裂纹就会越深，抗破坏的能力就会越差。

2.2表面质量对耐磨性的影响

表面质量对耐磨性的影响主要表现在两个方面：（1）表面的粗糙度对耐磨性的影响；（2）表面冷作硬化对耐磨性的影响。从表面的粗糙度对耐磨性的影响角度来看，在已经加工好的某个零部件中，加工之初只是为了能够更好地接触表面粗糙峰部，继而能够存在一定程度的单位应力，使得接触表面能够出现一定程度的变形，影响表面剪力，从而引起摩擦，影响表面质量。从表面冷作硬化对耐磨性的影响角度来看，表面冷作硬化可以使表面层金属的显微硬度有一定程度的提高，耐磨性也相应提高。但是，从另外一个角度来看，过度地冷却硬化带来的硬化效果却相反，会引起金属组织的疏松与疲软，严重者出现表层金属脱落状况，耐磨性下降。

3影响MT表面质量及精度控制技术的主要影响因素

在MT加工过程中，受很多方面因素影响，使机械加工表面质量控制技术得不到很好地发挥，而MT表面质量及精度控制技术的主要影响因素包括以下几个方面。

3.1机床几何误差

机床几何误差主要包括以下三个方面：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。其中，主轴回转误差是影响MT表面质量控制技术的关键因素。在进行装置零部件时，以机床主轴为主，利用主轴将动力传递给每一个零部件，使得机械零部件能够获得正常的动力来源。从导轨误差的角度来看，零部件加工能够间接性影响MT质量控制技术，而机床上各个零部件的位置是由导轨决定的。如果没有充分发挥好导轨的作用，势必会出现摩擦问题。随着摩擦越来越严重，将一定程度地影响各个零部件之间的位置，机床运行的准确度也会出现偏差，最终降低MT表面质量技术水平。

3.2定位误差

定位过程中主要出现的误差包括两种：定位不准和基准不够重合。从定位不准的角度来看，实际操作过程中由于夹具上的定位原件不够准确，因此不可能完全按照设计尺寸进行相关制造，此时需要充分理解公差范围内的变动概念，在公差允许的范围内进行相关操作。一旦操作过程中出现误差值，则需要从定位角度来进行研究分析。从基准不够重合角度来看，设计之初使用部分特定的、符合在零件图纸上确定所用位置的尺寸，被称为设计基准。从工序图的角度来看，确认加工后的零部件表面再通过上述几种方法进行基准定位，保证零部件的精度位置，使其不受精度影响。3.3机床加工工艺系统因受热而变形所引起的误差

热量是影响机床加工工艺的一个主要因素，再加上机床一直处于运动状态中，因此很容易产生热量。根据相关资料研究结果表明，因加工工艺系统所产生的热量误差值是总数误差值的1/2左右，所以在整个机床的运行过程中，机床本身的热量问题也需要充分考虑。

3.4刀具几何误差

对于已经定位好的刀具来说，刀具的制造工艺直接影响零部件的加工精度。对于不常使用的刀具来说，制造误差对机械加工精度的相关影响不够大。另外，由于机械夹具在机床使用过程中有其具体位置，因此夹具的使用对零部件的加工精度有一定程度的影响。

4提高MT精度控制以及表面质量方法

根据影响MT表面质量以及精度控制的主要因素来看，需要从机床几何误差、定位误差、机床受热误差以及刀具几何误差入手，提出针对性的解决方案。一般来说，解决上述几个方面的误差主要在于能够限制误差值。但是，不可能做到100%无误差，因此要将误差值严格控制在一定范围内，既提高MT精度控制技术，又提高表面质量水平。这主要表现在以下3个方面：（1）减少原始误差；（2）误差补偿；（3）分化误差。

从减少原始误差角度来看，原始误差主要指的是机械与工具之间存在的误差。例如，刀具误差和机床几何误差。相关工作人员需要尽最大努力避免出现上述误差。在MT过程中，避免刀具磨损状况出现，对各种加工设备在使用前进行全方位以及多角度检查，从而提高表面质量技术水平。从误差补偿角度来看，由于MT工作过程中误差不可能完全被消除，所以只能够采用人为工作方式来弥补误差。从分化误差角度来看，分化误差方法是从原始误差方法中进行统一管理，在发生多项误差情况时，根据误差本身的热点进行分化处理，最终减小原始误差值。此外，骄傲可以通过对症下药方法，重点关注原本容易出现误差的机床或者刀具，选取一些质量较高的机械元件，如机械装置夹具、刀具等。相关工作人员也更容易控制好误差，找到根本原因，继而达到相应的要求。

5　结束语

综上所述，只有对MT中的表面质量技术以及精度控制技术掌握好，才能够提高机械加工利用率，保证产品的使用寿命，使得机械正常运行。

［1］方德榕.机械加工中的表面质量与精度控制技术［J］.技术与市场，2013，（6）：137-138.

［2］刘程.关于机械加工中表面质量控制的研究［J］.科技促进发展，2010，（S1）：106，108.

Surface Quality and Precision Control Technology in Machining

HUI Xiaolao
（Shaanxi Beiren Printing Machinery Co.，Ltd，Weinan 714000）

In depth research and analysis of mechanical surface qualityandprecisioncontroltechnology，toensuretheperfect mechanical processing quality，but also to promote the industrialization of machinery and an important way of scientific development.According to relevant working experience，this paper introduces the basic concept of mechanical precision，and analyzes the way to enhance the quality and precision control technology of mechanical surface，so as to provide reference for related workers.

mechanical，surface quality，precision control