机械加工质量控制研究

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摘要:机械加工是工业发展的核心所在，是一个国家科技发展、工业发展水平的重要衡量标志之一。随着社会科技发展，市场对机械加工产品的加工质量要求越来越高，我国从精密加工正在向超精密加工发展、转变，走向世界机械加工强国阵营。简要分析机械加工质量的发展趋势和机械加工质量的主要影响因素。针对当前机械加工过程中存在的质量控制不足，结合机械加工质量的主要影响因素提出若干应对措施和建议。

关键词:机械加工;加工质量;影响因素;质量控制

0引言

现代制造业的核心就是机械加工精度。机械加工精度是一个企业机械加工水平、企业生产经营能力的象征，也是未来机械加工企业市场占有份额以及企业生存发展的关键因素。现代社会科技发展迅速，市场对机械加工精度要求越来越高，研究机械加工质量，尤为重要。

1机械加工质量的发展趋势

机械加工按照加工精度分为普通加工、精密加工和超精密加工。从加工方法上来看，精密电火花加工的加工质量可达到1μm，金刚石刀具超精切削精密研磨抛光的加工质量可达到0．01～0．02μm，紫外线光刻加工质量可达到0．35μm，LIGA技术加工质量可达到0．1μm，离子束加工质量可达到纳米级，扫描隧道显微(STM)加工及原子力显微(AFM)加工的加工质量可达到0．1nm。如图1所示，根据罗兰贝格数据统计，2011－2018年，全球精密机加工市场规模复合年增长率为0．2%;2018年，全球精密机械加工市场规模达到2160亿美元，同比增长1．9%;从2012年到2018年，全球精密加工市场规模增长了50亿美元。在现代超精密机械加工中，如军事、飞机上应用的马达轴承，加工精度、圆度、圆柱度已经达到亚微米级;人造卫星仪表轴承、精确制导仪表零件、计算机硬盘驱动器、基因操作机械等零件的表面粗糙度达到了纳米级。从亚微米级到纳米级，随着精密机械的发展，全球机械制造技术水平不断提升，正在向超精密加工发展、转变。

2机械加工质量控制的重点因素

1)机械加工的误差。包括机床、夹具、刀具、共建的工艺系统静误差;在加工过程中产生的力变形、热变形、刀具磨损、残余应力变形造成的误差;测量方法、测量工具精度造成的测量误差;更换工件、刀具、量具、夹具时调整造成的调整误差等。2)机械制造过程中的从业人员的影响因素。机械加工企业技术人员的操作水平和职业素质将会直接影响机械设备的加工精度，也影响机械加工产品的加工质量。从业人员技术水平和职业素质低，还可能造成批量的毛坯件报废、机床设备性能下降以及经济损失之外的安全隐患。3)生产材料的选用和生产环境的影响。机械制造中，如果原材料在采购、选用环节上不重视，则可能因为生产原材料不合格最终造成机械加工产品的质量不合格。

3控制机械加工质量的措施

针对当前机械加工过程中存在的质量控制不足，结合机械加工质量的主要影响因素，笔者认为可利用强化质量管理观念，采用机械制造新技术，做好技术人员培训，改善环境条件，做好产品各项工序的质量管理，采取有效措施控制误差发生率等措施，具体如下。1)强化质量管理观念。机械加工企业领导层必须重视质量管理，只有在思想上、观念上高度重视机械加工质量，才能够在新设备引入、保养维护耗材消耗、技术人员培训进修、技术人员引进和福利政策、技术资料采购、质量环节控制、信息化管理软件开发与采购等方面揉入足够的人力、物力、财力。强化质量管理观念，还需构建公司全员的质量管理文化，完善管理制度建设。2)采用机械制造新技术。为了提高机械加工质量，必须应用机械制造新技术，除了普遍应用的数控技术、加工中心、工业机器人、自适应控制机床、计算机辅助制造技术外，还可采用可变制造系统、柔性制造单元、数字化制造、无人化机械制造、智能制造、并行工程、敏捷制造、绿色制造、虚拟制造、超精加工制造、纳米技术、分子自组装技术。为了满足机械加工行业对精工质量不断提高的要求，机床制造企业需要改进机床产品，提高机床产品加工性能。机械加工企业也要根据企业加工市场需求及时更新设备。合理设计夹具、合理选择装夹方式、合理选择刀具、合理选择主轴转速以及切削液。使用对尺寸精度、产品外形上的精确度、位置精度三加工精度测算法，控制加工质量。3)做好技术人员培训。同样的机械设备，不同的技术人员操作可能会有较大的加工质量差异。机械加工企业应系统地建立员工培训体系，制定好技术人员和设备维护人员的培训计划，必须重视对技术人员的培训。在预算上，划拨专项资金用于技术人员赴外参加专业技术学习培训。对于机床维修技术人员，要加强质量管理，制定好机床日常检查、维护、维修制度，加强过程监管。4)改善环境条件。在机械制造过程中，一定要加强对原材料的选用和采购审核，杜绝不合格产品进入生产流程，尤其要注意对原材料、毛坯、再加工等辅助材料的控制。另外，还要做好车间环境的控制。加工制造一件产品必须对各个环节做好严格的质量控制，哪一个环节都不能掉以轻心，尤其是对影响产品质量的相关因素，一定要及时采取措施。5)做好产品各项工序的质量管理。越复杂的机械产品，其生产过程越复杂，需要多种不同的工序加工才能完成。整个机械产品的质量离不开各个工序的质量管理，因此需要不断规范和加强各个加工工序的质量管理，严格把控每一道工序、每一个环节的质量检查，最终确保每道工序、每个环节的加工质量达到质量要求。6)采取有效措施控制误差率。针对误差的影响，要降低误差的发生几率。在实际工作中，如果难以发现误差产生的原因，或者确诊了误差发生的原因但是无法解决，这种情况下就要针对误差进行调整、解决，需要在不能控制原始误差的情况下针对误差进行补偿，这样机械加工产品的质量能够得以有效保证。

参考文献:

［1］刘从虎．不确定环境下复杂机械产品再制造装配过程在线质量控制机制研究［D］．合肥:合肥工业大学，2016．

［2］周蕾．重型机械项目制造质量管理研究［D］．天津:天津工业大学，2016.

作者:范宁 单位:辽宁建筑职业学院