1、數控機床加工關鍵工序的質量控制1 影響加工質量的因素 影響工序質量的因素主要有：人、機器、材料、方法、環境 等方面的因素。 在任何工業產品制造過程中， 都存在著影響最終 產品質量變化的五大因素。 在影響工序質量諸因素中， 這些因素 并非同等重要， 他們有關鍵的少數和無關緊要的多數。 往往是其 中某個因素對產品質量起決定性作用， 處于“支配”地位的這一 因素被稱為關鍵因素。 也就是說， 它比其他一切影響因素加在一 起還重要。如果在生產中控制了它們，產品質量就有了保證。工 序分析的目的就是對影響工序質量的各種因素進行全面分析， 找 出關鍵因素， 并確定關鍵因素與工序質量之問的關系， 在此基礎 上對

2、關鍵因素制定出控制標準并實施控制。 其內容包括因素或條 件所應達到的目標值， 以及達到和實現目標值的措施和手段。 對 工序質量的控制，事實上就是對上面提及的血大要素進行控制。2 加工中心上關鍵工序的質量控制2.1 大孔尺寸精度的影響因素分析 從機器、操作方法、操作者、生產環境及材料五個方面來考 慮影響大孔尺寸精度的關鍵因素。（1）機器方面加工過程中的刀具磨損或破損， 如果沒能及時更換， 會對加 工表面的質量產生很大的影響， 它直接影響著最終的尺寸和表面 粗糙度， 這是一個重要的影響因素。 刀具磨損與尺寸精度的影響 關系可以從圖 2.1 中看出來。圖 2.1 刀具尺寸磨損與切削路程的關系在加工中

3、， 刀具磨損對工件尺寸要求的影響很大。 刀具磨損 量在切削開始的一段時間里（當 ll 時）又急劇增加，這時就必 須停止切削， 進行刃磨或更換刀片。 設圖中曲線上的直線部分在 縱軸上的截距為 卩0（即初始磨損量），當刀具切削路程為I時， 刀具的磨損量卩將達到a = a 0+ky （1-10 ） /1000 卩 0+ku I/1000 （卩 m其中，k a為直線的斜率，刀具相對工件每切削加工1000m路程時的尺寸磨損量。查手冊可知硬質合金刀片 a 0=5a m， k a =4 a m/km,加工？椎 2800+0.081 圓孔時，a = a 0+=5+4 （ n=5.89 a m加工內孔時，刀尖與

4、己加工表面處于接觸狀態，若編程時按？椎280.0405編程，則允許有 =0.02025mm的單邊誤差，則 刀尖圓弧允許有20.25 a m的磨損量，經上述計算可知，加工一 個工件刀尖的磨損量為 5.89 a m則一把刀具可以加工3 個 工件。通過上述計算可以計算出在正常使用情況下可加工的工件 數量。這樣既保證了加工的尺寸精度要求， 又可及時的更換刀具， 這給實際應用提供了理論依據。找出造成刀具磨損或破損的影響因素， 能夠在生產中很好 的加以預防及控制， 從而保證孔加工的尺寸精度。 造成刀具磨損 或破損的影響因素主要表現在： a. 刀具選用不當； b. 切削用量選 用不當； c. 毛坯中硬質顆粒

5、的存在也會加速刀具的磨損或破損； d. 補焊時局部硬度過高，使刀具損壞。根據上述分析， 對刀具影響因素采取以下措施： a. 根據工 件材料選用刀具； b. 合理選擇切削用量； c. 及時檢查刀具磨損情 況及工件的表面質量； d. 及時更換磨損或破損的刀具， 保證加工 質量。（2）材料及生產環境方面 材料及生產環境對精度的影響因素有以下幾個方面： a.毛坯本身存在砂眼等鑄造缺陷； b. 車間溫度變化不均， 使工件加 工后由于殘余應力的存在發生變形。對材料及生產環境采取的措施： a. 對被加工件增加檢測工 序，檢查是否存在鑄造缺陷； b. 控制車間溫度變化，并在加工后 進行時效處理，消除殘余應力。

6、（3）操作方法方面 加工前的刀具安裝角度會對尺寸有影響， 刀具過分松動， 安 裝不好以致加工中產生劇烈震動。 刀具安裝是進行后續加工的前 提，所以安裝后要檢查。此外，在切削加工后需要進行測量， 這不僅用以檢查產品是 否符合規格，還給工序控制提供依據。在后一種情況下，由于存 在高溫、潤滑油、金屬碎屑、污物等，測量的條件往往是很嚴酷 的。盡管有這些不利條件，但必須要求取得準確的測量數據。在 測量過程中， 由于有各種誤差因素的存在， 使得測量結果與被測 量的真值存在差異， 這個差異我們稱之為測量誤差。 零件測量精 度的獲得， 也受到尺寸測量精度的限制， 有些零件從現有的加工 工藝方法來看， 完全可以

7、加工得非常準確， 但由于尺寸測量精度 不高而無法分辨。因此，測量精度也會影響到尺寸精度的獲得。測量精度的影響因素分為以下幾個方面：a. 測量工具本身精度。 由于在尺寸測量過程中存在著測量誤 差，因此在測量具有一定尺寸精度要求的零件時， 就必須解決測 量誤差測與零件制造公差 T制之間的精度合理分配問題。例 如，采用某種測量工具或測量方法對零件尺寸進行測量時， 它們 之間的分配關系如圖 2-2 所示。圖2-2 測與T制之間的分配關系從保證零件的加工精度來看， 要求由制造公差和測量誤差組 成的保證公差應嚴格地限制在零件的尺寸公差 T的范圍之內， 即T保=T=T制+ ?駐測（見圖a）。但這樣會由于測量

8、誤差占去 相當部分的零件尺寸公差， 而使零件加工困難以至提高成本。 為 了使零件的加工不致過于困難， 可以相應地控制測量誤差， 但這 樣又會增加所使用的量具本身制造的困難及它的成本（見圖 b）。若兼顧加工和測量兩方面， 則可將保證公差適當地擴大到被測零 件的尺寸公差范圍之外，即T保=T制+?駐測=T+？駐測（見圖c）。 這是雖可較合理地解決零件加工與量具本身制造的困難， 但會將 可能處于零件尺寸公差之外和保證公差之內的廢品誤認為合格品。在生產中，若要確保零件的加工精度，則可按圖 a 所示的分 配關系控制零件的制造公差；b.測量方法不當；C.測量者的能力及測量經驗； d. 工作場所照明不足因而讀

9、不清晰刻度， 這會影響到測量結果。解決測量誤差采取的措施：a. 在對零件進行測量之前， 首先應了解所采用的各種測量工 具或測量方法所能達到的測量精度， 然后再根據被測零件的尺寸 精度合理地選取相應精度的測量工具， 以保證在經濟條件下， 使 測量誤差在允許的范圍以內。測量工具的選擇可根據標準進行。 對沒有標準的測量， 一般可按測量器具的極限誤差占被測工件公 差的 1/10-1/3 來選擇。對于低精度的工件取 1/3 ，對于高精度 的工件取 1/10 。b. 測量時應盡可能使零件上的被測線與測量工具上的測量 線重合或在其延長線上。c. 實際加工能力不僅取決于“硬件”，即機床、切削刀具、 潤滑作用等

10、等，也取決于“軟件”，即任務安排、控制規劃、工 人培訓和鼓勵辦法等等。因此，可對測量者進行培訓，增加經驗 以及采用獎勵機制等增加工人的工作熱情。合理的檢驗方法， 不僅可以正確地反映產品質量的情況， 而 且可以減少檢驗費用，縮短檢驗時間。從以上的分析中可知， 在大孔尺寸精度的影響因素中， 刀具 磨損、工件變形以及測量誤差都會對其產生很大的影響， 是關鍵 因素。在加工中可以作為制定質量改進措施的重點考慮對象。對于其余的關鍵工序， 也可以采用這種因果圖的方法進行分 析。在對大孔端面垂直度的分析中可知， 影響孔端面垂直度的關 鍵因素有：工作臺的旋轉精度、加緊力的大小及測量誤差。在零 件緊固的情況下，后； bn-r 的端面的垂直度可以保證，但對于 先加工的端面，會受到工作臺旋轉精度的影響。其影響因素是： 工作臺的傳動精度及傳動間隙。因此在使用中應做到定期檢查， 避免由于內部結構松動使精 度降低，從而影響零件加工精度。設備從進廠驗收、安裝啟用、 維護保養、定