绪论

一、加工质量控制

机械加工质量控制既是一个非常复杂的理论问题,同时也是一个非常复杂的实践问题。加工质量的内容非常广泛,影响加工质量的变量项目繁多,因此,必须用综合的、全面的观点思考问题,同时,还要有抓主要矛盾的辩证思想。

在加工质量控制过程中,往往每一个质量指标的控制都会有“牵一发而动全身”的感觉,因此要学会全面地思考问题。根据工艺系统的概念,质量问题出在工艺系统,控制质量也就是要解决工艺问题(严格地讲,质量控制只解决了工艺问题的三分之一,即“优质”,此外还有“高产”和“低耗”的工艺问题)。质量问题是“一发”,而“全身”就是工艺系统。

工艺系统由机床、夹具、刀具和工件共4个子系统组成,任何一个子系统出了问题,加工质量都无法保证。然而,并非所有子系统都与一个具体的质量问题相关,或者极度相关。这就需要具体问题具体分析,不能胡子眉毛一把抓。因此,读者应运用所学的其他学科的知识和自己的经验判断得出结论。

在着手解决工艺问题时,往往可以从最简单的方法入手。也就是说,能用简单方法解决的,不用复杂方法;能从外部解决问题的,不深入内部;能用调整方法解决的,不更换配件。

例如,加工有色金属右旋梯形螺纹螺母时,表面粗糙度达不到要求的工艺分析如下:“表面粗糙度达不到要求”—并非刀具几何参数和切削用量的原因(经多次重磨刀具和改变切削用量未能解决问题:这是一个认识过程,遵循了由简单到复杂的思维过程)—肯定是由于工艺系统刚性较差引起振动所致—机床、夹具和刀架有足够的刚性(加工其他零件未出现类似质量问题)—问题出在刀杆—刀杆的刚性一定很差吗—也未见得—什么原因呢—分析刀杆的受力—运用材料力学的知识—刀杆所受轴向分力是压力—细长杆件受压时会产生失稳—失稳的细长杆件产生振动—思考解决方法—将刀杆受压改为受拉—先把刀杆装进工件,车刀反向安装,工件反向旋转,从左向右进行“拉削”—质量问题得到圆满解决。类似的质量问题也可以模仿此法。

质量是加工出来的,而不是检测出来的。因此,学习质量控制的关键,是学习如何在加工过程中实施质量“控制”。

在一般正常情况下(即机床和夹具符合质量要求时),质量控制的能动环节在于工艺过程的正确性以及操作者的技能和经验。因此,这两方面是质量控制的重点,即要重点考虑相关度较高的因素。

二、检测

检测的目的是利用量具、仪器或专用检具对加工好的零件进行检测、比较,得到误差值或判断其是否符合质量要求的过程。由此可见,检测是“死尸检验”,它不能直接控制加工质量。尽管如此,检测还是可以让我们知道加工的零件出了什么质量问题,可以让我们知道解决工艺问题、控制加工质量的大方向。

检测要运用一定的检测原理和复杂的计算。我们可以避开复杂的计算,采用查表或经验公式计算的方法直接获得相关数据,因为查表或经验公式计算所得的精度就一般工程问题来讲已经足够高了。然而检测原理则是非常重要的,具有不可替代性,有时甚至是唯一的。例如,圆柱素线直线度的检测就只能用理论直线与之比较才能获得检测误差或判断加工质量是否合格,这是唯一的检测原理。由于检测原理的唯一性和不可替代性,也就确定了一定的检测方法和检测工具。

要想正确地运用检测,真正发挥出检测的作用,必须:掌握各种精度指标项目的定义—通过掌握精度指标定义获得检测原理—由检测原理确定相应的检测方法—选取相应的量具及辅助工具—获取正确的误差值—进行数据分析处理—得出检测结论—对工艺过程进行指导。

检测如果离开了对工艺过程的指导,就显得毫无意义,最多只能使不合格品不流向下道工序,起到“把关”的作用,而丧失了控制的作用。因此,一名优秀的机床操作者,应掌握一定的检测技能,运用检测结果对自己的加工实施控制;而一名优秀的检验员,则应通过观察操作者的操作过程(工艺过程和操作方法)正确与否,初步判断加工出来的零件质量状况,并对操作者实施指导。

由此,加工与检测相辅相成,构成一个和谐的统一体,促使机械加工工艺过程得以顺利进行,确保“优质、高产、低耗”的工艺目标的实现。