浅谈机械加工中的表面质量和精度控制
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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）加工的技术水平
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、挤孔、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。
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。
（3）刀具的几何误差
刀具是机械加工中重要的使用工具，在使用过程中难免会产生磨损，从而造成工件的尺寸以及形状的误差，最终影响了加工的质量和精度。此外，不同种类的刀具种类产生的道具误差对加工精度的影响也不同。因此，减少几何误差的途径就是要减少磨损，合理选择刀具材料，确定几何参数和切削用量。
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。
（3）分化误差
分化误差是对误差进行重新统一划分，是一种将原始误差平均化的方法，根据误差反应的情况和特点，将所有工件按照类别进行分组，然后针对每组中存在的误差进行具体分析与调整，获得更加准确的定位。
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[J]科技与业，2012，12（6）：56-57.