數(shù)控機(jī)床加工關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制

1、數(shù)控機(jī)床加工關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制1 影響加工質(zhì)量的因素 影響工序質(zhì)量的因素主要有：人、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境 等方面的因素。 在任何工業(yè)產(chǎn)品制造過程中， 都存在著影響最終 產(chǎn)品質(zhì)量變化的五大因素。 在影響工序質(zhì)量諸因素中， 這些因素 并非同等重要， 他們有關(guān)鍵的少數(shù)和無關(guān)緊要的多數(shù)。 往往是其 中某個(gè)因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起決定性作用， 處于“支配”地位的這一 因素被稱為關(guān)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(chǎn)中控制了它們，產(chǎn)品質(zhì)量就有了保證。工 序分析的目的就是對(duì)影響工序質(zhì)量的各種因素進(jìn)行全面分析， 找 出關(guān)鍵因素， 并確定關(guān)鍵因素與工序質(zhì)量之問的關(guān)系， 在此基礎(chǔ) 上對(duì)

2、關(guān)鍵因素制定出控制標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)施控制。 其內(nèi)容包括因素或條 件所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)值， 以及達(dá)到和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值的措施和手段。 對(duì) 工序質(zhì)量的控制，事實(shí)上就是對(duì)上面提及的血大要素進(jìn)行控制。2 加工中心上關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制2.1 大孔尺寸精度的影響因素分析 從機(jī)器、操作方法、操作者、生產(chǎn)環(huán)境及材料五個(gè)方面來考 慮影響大孔尺寸精度的關(guān)鍵因素。（1）機(jī)器方面加工過程中的刀具磨損或破損， 如果沒能及時(shí)更換， 會(huì)對(duì)加 工表面的質(zhì)量產(chǎn)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(gè)重要的影響因素。 刀具磨損與尺寸精度的影響 關(guān)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(guān)系在加工中

3、， 刀具磨損對(duì)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(shí)間里（當(dāng) ll 時(shí)）又急劇增加，這時(shí)就必 須停止切削， 進(jìn)行刃磨或更換刀片。 設(shè)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(dāng)?shù)毒咔邢髀烦虨镮時(shí)， 刀具的磨損量卩將達(dá)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(duì)工件每切削加工1000m路程時(shí)的尺寸磨損量。查手冊(cè)可知硬質(zhì)合金刀片 a 0=5a m， k a =4 a m/km,加工？椎 2800+0.081 圓孔時(shí)，a = a 0+=5+4 （ n=5.89 a m加工內(nèi)孔時(shí)，刀尖與

4、己加工表面處于接觸狀態(tài)，若編程時(shí)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(jīng)上述計(jì)算可知，加工一 個(gè)工件刀尖的磨損量為 5.89 a m則一把刀具可以加工3 個(gè) 工件。通過上述計(jì)算可以計(jì)算出在正常使用情況下可加工的工件 數(shù)量。這樣既保證了加工的尺寸精度要求， 又可及時(shí)的更換刀具， 這給實(shí)際應(yīng)用提供了理論依據(jù)。找出造成刀具磨損或破損的影響因素， 能夠在生產(chǎn)中很好 的加以預(yù)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(xiàn)在： a. 刀具選用不當(dāng)； b. 切削用量選 用不當(dāng)； c. 毛坯中硬質(zhì)顆粒

5、的存在也會(huì)加速刀具的磨損或破損； d. 補(bǔ)焊時(shí)局部硬度過高，使刀具損壞。根據(jù)上述分析， 對(duì)刀具影響因素采取以下措施： a. 根據(jù)工 件材料選用刀具； b. 合理選擇切削用量； c. 及時(shí)檢查刀具磨損情 況及工件的表面質(zhì)量； d. 及時(shí)更換磨損或破損的刀具， 保證加工 質(zhì)量。（2）材料及生產(chǎn)環(huán)境方面 材料及生產(chǎn)環(huán)境對(duì)精度的影響因素有以下幾個(gè)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(yīng)力的存在發(fā)生變形。對(duì)材料及生產(chǎn)環(huán)境采取的措施： a. 對(duì)被加工件增加檢測(cè)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(jìn)行時(shí)效處理，消除殘余應(yīng)力。

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

7、加工得非常準(zhǔn)確， 但由于尺寸測(cè)量精度 不高而無法分辨。因此，測(cè)量精度也會(huì)影響到尺寸精度的獲得。測(cè)量精度的影響因素分為以下幾個(gè)方面：a. 測(cè)量工具本身精度。 由于在尺寸測(cè)量過程中存在著測(cè)量誤 差，因此在測(cè)量具有一定尺寸精度要求的零件時(shí)， 就必須解決測(cè) 量誤差測(cè)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(cè)量工具或測(cè)量方法對(duì)零件尺寸進(jìn)行測(cè)量時(shí)， 它們 之間的分配關(guān)系如圖 2-2 所示。圖2-2 測(cè)與T制之間的分配關(guān)系從保證零件的加工精度來看， 要求由制造公差和測(cè)量誤差組 成的保證公差應(yīng)嚴(yán)格地限制在零件的尺寸公差 T的范圍之內(nèi)， 即T保=T=T制+ ?駐測(cè)（見圖a）。但這樣會(huì)由于測(cè)量

8、誤差占去 相當(dāng)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(yīng)地控制測(cè)量誤差， 但這 樣又會(huì)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(cè)量兩方面， 則可將保證公差適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大到被測(cè)零 件的尺寸公差范圍之外，即T保=T制+?駐測(cè)=T+？駐測(cè)（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(huì)將 可能處于零件尺寸公差之外和保證公差之內(nèi)的廢品誤認(rèn)為合格品。在生產(chǎn)中，若要確保零件的加工精度，則可按圖 a 所示的分 配關(guān)系控制零件的制造公差；b.測(cè)量方法不當(dāng)；C.測(cè)量者的能力及測(cè)量經(jīng)驗(yàn)； d. 工作場(chǎng)所照明不足因而讀

9、不清晰刻度， 這會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果。解決測(cè)量誤差采取的措施：a. 在對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量之前， 首先應(yīng)了解所采用的各種測(cè)量工 具或測(cè)量方法所能達(dá)到的測(cè)量精度， 然后再根據(jù)被測(cè)零件的尺寸 精度合理地選取相應(yīng)精度的測(cè)量工具， 以保證在經(jīng)濟(jì)條件下， 使 測(cè)量誤差在允許的范圍以內(nèi)。測(cè)量工具的選擇可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 對(duì)沒有標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量， 一般可按測(cè)量器具的極限誤差占被測(cè)工件公 差的 1/10-1/3 來選擇。對(duì)于低精度的工件取 1/3 ，對(duì)于高精度 的工件取 1/10 。b. 測(cè)量時(shí)應(yīng)盡可能使零件上的被測(cè)線與測(cè)量工具上的測(cè)量 線重合或在其延長線上。c. 實(shí)際加工能力不僅取決于“硬件”，即機(jī)床、切削刀具、 潤滑作用等

10、等，也取決于“軟件”，即任務(wù)安排、控制規(guī)劃、工 人培訓(xùn)和鼓勵(lì)辦法等等。因此，可對(duì)測(cè)量者進(jìn)行培訓(xùn)，增加經(jīng)驗(yàn) 以及采用獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制等增加工人的工作熱情。合理的檢驗(yàn)方法， 不僅可以正確地反映產(chǎn)品質(zhì)量的情況， 而 且可以減少檢驗(yàn)費(fèi)用，縮短檢驗(yàn)時(shí)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(cè)量誤差都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很大的影響， 是關(guān)鍵 因素。在加工中可以作為制定質(zhì)量改進(jìn)措施的重點(diǎn)考慮對(duì)象。對(duì)于其余的關(guān)鍵工序， 也可以采用這種因果圖的方法進(jìn)行分 析。在對(duì)大孔端面垂直度的分析中可知， 影響孔端面垂直度的關(guān) 鍵因素有：工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)精度、加緊力的大小及測(cè)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(duì)于 先加工的端面，會(huì)受到工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)精度的影響。其影響因素是： 工作臺(tái)的傳動(dòng)精度及傳動(dòng)間隙。因此在使用中應(yīng)做到定期檢查， 避免由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng)使精 度降低，從而影響零件加工精度。設(shè)備從進(jìn)廠驗(yàn)收、安裝啟用、 維護(hù)保養(yǎng)、定