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摘要：随着工业化大生产的不断发展，机械制造业逐渐成为国民经济的支柱产业，影响着人们生活的方方面面。然而，机械上很多零件的工作条件十分严苛，一些甚至要在长期高温、高压、高速的环境中不停使用，这对机械的表面质量和精度提出了更高的要求。这样或那样的磨损会使机械零件产生划痕、裂纹等，这些会降低机械的使用寿命，严重的甚至会导致大的误差。本文在分析这些主要影响因素的同时，对提高金属材料机加工表面质量和精度的工艺途径进行分析。
在机械加工工作当中共有两方面需要注意，一个是加工精度，一个是质量，精度指的是实际的加工工作之后的成件是否能够达到设计之初所要求的精度，对于零件来说精度越高可能合格率也就越高，直接点说就是制造精度是否能够真正达到设计要求，我们常用到的一个词就是加工误差，所谓的加工误差指的就是设计与成件之间的相符程度，不符程度越高加工误差就越大，从生产的角度来讲当然是误差越小越好。
1.机械加工表面质量和精度的内容
表面质量包括表观质量和表面粗糙度。在机械加工中，被加工表面总是会存在较小间距和峰谷组成的微观高低不平的痕迹，把零件微观高低不平的程度称表面粗糙度，以Ra代号加数字来表示，数字越大表面越粗糙，反之亦然，主要是由于切削加工过程中的刀痕、刀具与被加工表面的摩擦、切削分离时的塑性变形、整个工艺系统的高频振动等原因造成的。工件加工后的表面质量直接影响被加工工件的使用性能及力学性能、可靠性和使用寿命。机械加工精度是指工件的被加工部位在经过机械加工后得到的实际几何参数包括尺寸、形状和位置形状与零件设计图纸上所标注的值之间的偏差程度。加工精度包括了三方面因素：尺寸精度；几何形状精度，如圆度、圆柱度、平面度、直线度等；相互位置的精度，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等。
2.质量和精度的影响因素
2.1机床自身的误差和磨损对精度的影响
一般来说，金属材料机加工产品的表面质量和精度主要由机床的几何误差导致，机床的主轴在旋转、导轨和转动链的过程中，被加工零件的位置和形状会产生一定的误差，这可能是主轴的不稳定造成的，也可能是由轴转动方向摆动造成的，这种误差一般无法避免，但可以通过精加工使之降到最低。同时，在机械对塑性材料进行高速加工的过程中，产生的积屑容易在零件表面留下鳞刺，这对机械表面的粗糙程度也带来一定的影响。
2.2刀具的几何参数和刃磨对表面质量的影响
任何刀具在加工过程中都会与零件产生摩擦，因而出现不同程度的磨损，由于刀具的材料不同，对加工的粗糙度和精度也会出现不同。切削速度、吃刀量和进给速度也会对零件表面质量产生一定影响。在刀具的几何参数中，副偏角、主偏角和尖刀圆弧最能影响机械表面的粗糙度，一般来说，用高速钢刀具加工的粗糙度会远远大于硬质合金刀具，因此不宜用来加工铁质器具。同时，刀具本身的刃面会对切削产生一定的影响，将刀具的粗糙值控制在工件的2级以下比较适宜。
2.3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.提高精度控制以及表面质量方法
3.1减少原始误差的出现
减少或避免原始误差能够大大提高机床的几何精度，这不仅需要提高夹具、量具以及精密零件自身的精度，还要靠工艺的操控来避免受热变形等原始误差的出现。首先，应对原始误差产生的主要原因进行分析，根据不同的情况采取对应的方案和措施，如，对于零件成形表面的加工，需要通过减少刀具误差来提高精度，而对于精密零件的加工则要通过提高机床的刚度和热加工来实现。其次，可以采用误差转移法降低误差，它指的是将误差中比较敏感的方向进行转移，使其停留在非敏感的区域，降低其对核心零件和精密零件的干扰度。由此可见，虽然误差总是不可避免的，但是可以通过工艺手段相应的降低误差带来的损害，进而提高加工的质量与精度。
3.2采用正确的切削手段
首先，要尽可能的改变刀具的几何参数，使刀具残留面积的高度有所降低，可通过减小副偏角或直接使用修光刀、精刨刀来降低粗糙度。其次，要科学控制切削速度，切削速度的选择是由被加工零件的材料和性能来决定的，对于塑性大的零件，若切削速度较小，就会导致材料变形或产生鳞刺。对于硬度高、韧性低的材料在进行切削前，可对其事先进行热处理，防止加工过程中造成损坏。再次，要正确选择切削液，切削液在金属材料机加工过程中具有重要作用，它能对零件起到冷却、清洁和润滑的功效，切削液的正确使用不仅能减少工件的粗糙度，还能大大延长使用寿命，提高使用性能。此外，采用超精密切削加工手段能够大大提高工艺精度，它指的是使用表面粗糙度为Rn0．04μm的工具的加工方法，要求刀具的钝圆半径为纳米级，不仅走刀量小，切削速度高，在零件上残留的刻痕面积也可以忽略不计。但此方法成本稍高，适合加工高尖端的精密零件。
3.3提高精度的方法
对症下药，那些部件容易出现误差要认真对待，选用质量过硬的部件，比如夹具，刀具和一些其他的基本的工具的精度和刚度，控制好温度以免造成误差，在日常的维护工作当中要及时的发现误差，找到根本原因进行改正，精密的加工更是需要提升整个机床的精度以达到相应的要求。
误差补偿。发现误差之后通过人为制造出相应的误差进行补偿使得部件达到相应的标准。
分化误差，出现一定程度上的误差之后需要把原始的误差进行分化，找出误差的反应出的基本情况及基本规律特征，也就是说把风险的统一调整划分，将误差类别想死的工件集中到一起，使得误差的影响分散到几个不同的部分，分化误差造成的影响。
总之，由于机械加工表面质量对零件的使用性能如耐磨性、接触刚度、疲劳强度、抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的影响，因此对机器零件的工作表面应提出一定的表面质量要求，同时为了保证和提高加工精度需分析产生误差的主要原因，控制各种影响加工精度的因素，力求生产出经济合格的产品。
参考文献
[1]母洪峻.金属材料机加工表面质量与精度控制工艺研究[J].科技展望,2016,36:51.
[2]宋存,吴孔明.大型非标机加工零件提高镗孔精度及表面质量因素探析[J].装备制造技术,2016,06:246-247.
[3]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,2013,06:137-138.
作者简介
贺晓晖（1980-），男，汉族，陕西渭南，本科，中级工程师，主要研究方向：焊接材料机械质量等.