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机械加工表面质量与精度控制分析
机械加工表面质量与精度控制分析 摘要：机械加工的精度水平和成品表面质量在很大程度上体现着机械加工技术 的发展水平。随着社会生产和生活的发展，人们对机械制造技术的要求也愈发严 格，所以进一步加强机械加工中的表面质量和精度控制就成为了关键所在。关键词：机械加工；
表面质量；
精度控制 机械制造业是国民经济发展的支柱性产业之一，我国的机械制造业在经过 多年的发展后，其不论是在规模上还是在质量上都取得了显著进步。但随着社会 生产和生活的发展，人们对机械制造水平的要求也愈发严格，所以进一步加强机 械加工中的表面质量和精度控制就成为了关键所在。文章正是立足于这一出发点， 对影响加工表面质量和精度控制的因素进行了分析，并就如何加强表面质量和精 度控制进行了探讨，希望对促进机械加工水平的提升能够有所借鉴。
1机械加工表面质量对机械使用性能的影响 （1）表面质量对疲劳强度的影响。机械在运转过程中都会承受一定的载 荷，而较粗糙的机械表面在载荷作用下就极易出现疲劳裂纹等情况，进而导致其 抗疲劳破坏的能力就较差。（2）表面质量对耐磨性的影响。表面质量对耐磨性 的影响主要表现在以下两个方面：①从表面粗糙度对耐磨性的影响来看，零部件 表面越光滑，那么机械表面之间的磨损就越小，即耐磨性就越好。但是考虑到对 润滑油的存储，机械表面也不能过于光滑，而是应保持一个相对稳定的度；
②从 表面冷作硬化对耐磨性的影响来看，冷作硬化可以在一定程度上提升机械表面的 硬度，所以耐磨性也相对提升。但过度的冷作硬化会导致金属疏松和疲软，严重 的甚至会造成金属表层脱落，进而导致其耐磨性严重降低。
2影响机械表面质量与精度控制的主要因素分析 （1）机床的几何误差。因为机械加工过程是在机床上完成的，所以机床 几何误差对加工表面质量和精度控制会产生直接影响。机床的几何误差主要包括 主轴回转误差、导轨误差和传动链误差这三类。其中，作为加工动力源，主轴的 回转误差是影响机械加工表面质量控制的关键因子。此外，机械加工是依靠机床 和工件的相对运动来实现，而导轨正是控制机床上刀具、工件间相对位置的关键。
如果导轨存在误差，那么就会使机床上各个零部件间的相对位置出现偏差，最终 导致机械表面质量下降。（2）刀具误差。在机械加工过程中，刀具不可避免的会出现一定程度的磨损，进而就会对加工表面质量和精度造成影响。刀具误差随 着刀具的不同，对加工质量和精度的影响也不同。在机械加工中，通过合理选型 刀具与慎重设置切削用量是减小刀具误差的重要手段。（3）定位误差。在机械 加工中需要对工件进行定位装夹，如果实际定位与设计定位间存在偏差，或者所 使用的定位元件存在误差，那么就会导致定位误差产生，进而影响到最终的加工 精度和质量。（4）调整误差。在机械加工过程中，有时不可避免地需要作出一 些工艺过程调整和优化，而此时就可能会产生误差。这种误差主要是由于调整幅 度难以控制造成的，进而对加工表面质量和精度造成影响。（5）工艺系统变形 引起的误差。在实际加工环节，因为加工工艺系统的刚性较差或者切削力较高等 缘故，使工艺系统出现变形，而工艺系统一旦变形就会影响到加工质量和精度。
3提升机械表面质量和精度的方法 上文对影响机械加工表面质量和精度的因素进行了分析，从中不难看出， 误差是降低表面质量和精度的核心要素，所以限制误差是提升机械表面质量和实 现精度控制的关键所在。针对误差限制问题，笔者认为应该从以下三个方面进 行：（1）减小原始误差。原始误差主要包括机床几何误差和刀具误差等，减少 原始误差就是要确保机床和刀具的精密度。比如对工艺系统受热或受力变形进行 控制；
对刀具磨损进行监测识别，一旦发现刀具磨损就及时更换等等。具体而言， 要在加工前对工艺系统的原始误差进行全面评估，并及时采取措施来对误差产生 加以限制；
在加工进程中，要对工况和加工环境进行密切监测和严格管控，进而 提升表面质量和实现精度控制。（2）误差补偿。机械加工中的误差是很难彻底 消除的，所以采用误差补偿策略就成为一个重要手段。这种方式的本质是人为制 造一个新的误差来和原始误差进行相互抵消，进而起到提升加工质量和精度的作 用。（3）分化误差。当机械加工中存在多项误差时，可以采用风险统一管理的 理论，依据原始误差的特点对其加以区分，通过分散误差的方式来降低原始误差 对表面质量和精度的影响。
