姜淑波

摘 要：零件加工中各道工序之間的檢驗(yàn)是必不可少的，可以盡早地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，保證零件的加工精度，減少廢品率。零件加工過程中加工質(zhì)量會(huì)受到很多因素的影響，分析加工質(zhì)量產(chǎn)生的原因是十分必要的。

關(guān)鍵詞：游標(biāo)卡尺 表面粗糙度 加工質(zhì)量 切削參數(shù)

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（a）-0099-02

在數(shù)控車削過程中，零件的檢驗(yàn)方法很多，根據(jù)加工精度的要求選用不同規(guī)格、不同品種的檢驗(yàn)工具。在實(shí)際加工中最常見的就是采用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺檢測尺寸精度以及采用表面粗糙度比較樣塊測量表面粗糙度。

1 常用零件檢驗(yàn)工具的使用方法及注意事項(xiàng)

1.1 游標(biāo)卡尺的使用方法

測量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿零件，使零件位于外測量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身的刻度線對(duì)齊，每一個(gè)大格是0.1 mm，每一個(gè)小格是0.02 mm。讀數(shù)結(jié)果為：例如，2 mm+0.3 mm+0.06 mm=2.36 mm。

1.2 游標(biāo)卡尺的使用注意事項(xiàng)

（1）游標(biāo)卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地上。（2）測量時(shí)，應(yīng)先擰松緊固螺釘，移動(dòng)游標(biāo)不能用力過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾緊的物體在量爪內(nèi)挪動(dòng)。（3）讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上，防止滑動(dòng)。（4）實(shí)際測量時(shí)，對(duì)同一長度應(yīng)多測幾次，取其平均值來消除偶然誤差。（5）游標(biāo)卡尺使用完畢，用棉紗擦拭干凈。長期不用時(shí)應(yīng)將它擦上黃油或機(jī)油，兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘，放入卡尺盒內(nèi)蓋好。

1.3 外徑千分尺的使用方法

測量時(shí)，左手拿住絕熱板，右手旋轉(zhuǎn)刻度套筒，當(dāng)測微螺桿接觸到被測工件時(shí)，再旋轉(zhuǎn)測力裝置來進(jìn)行微調(diào)，若繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)帽時(shí)打滑并發(fā)出聲響時(shí)，則表示已經(jīng)到位，就不要再轉(zhuǎn)動(dòng)，以避免用力過大造成工件彈性變形，產(chǎn)生測量誤差。讀數(shù)時(shí)首先從固定套筒上讀出整數(shù)部分，現(xiàn)從微分筒上讀出小數(shù)部分（一格為0.01 mm）有多少格再乘以0.01 mm，為最后的小數(shù)部分。當(dāng)微分筒邊緣未蓋住固定套筒上的0.5 mm刻度時(shí)，就先讀出0.5 mm。微分筒邊緣與固定套筒刻線間的小數(shù)值在微分筒上讀取，找到微分筒上與固定套筒基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)的刻線，從下往上讀，一格為0.01 mm，有多少格讀多少。

1.4 外徑千分尺的使用注意事項(xiàng)

（1）外徑千分尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地上。（2）測量前，應(yīng)先測量一下校驗(yàn)棒，看看微分筒上的0刻度線是否對(duì)準(zhǔn)固定套筒的0刻度線。（3）測量時(shí)測砧和測微螺桿與待測物的接觸不宜過緊，聽到響聲即可，以免用力過大造成工件彈性變形，產(chǎn)生測量誤差。（4）讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直。（5）實(shí)際測量時(shí)，對(duì)同一長度應(yīng)多測幾次，取其平均值來消除偶然誤差。（6）使用完畢，用棉紗擦拭干凈。長期不用時(shí)應(yīng)將它擦上黃油或機(jī)油，兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘，放入卡尺盒內(nèi)蓋好。

1.5 內(nèi)徑千分尺的使用方法

（1）內(nèi)徑千分尺在測量及其使用時(shí)，必需用尺寸最大的接桿與其測微頭連接，依次順接到測量觸頭，以減少連接后的軸線彎曲。（2）測量時(shí)應(yīng)看測微頭固定和松開時(shí)的變化量。（3）在日常生產(chǎn)中，用內(nèi)徑尺測量孔時(shí)，將其測量觸頭測量面支撐在被測表面上，調(diào)整微分筒，使微分筒一側(cè)的測量面在孔的徑向截面內(nèi)擺動(dòng)，找出最小尺寸，然后擰緊固定螺釘取出并讀數(shù)，也有不擰緊螺釘直接讀數(shù)的，這樣就存在著姿態(tài)測量問題。姿態(tài)測量：即測量時(shí)與使用時(shí)的一致性。例如：測量75～600/0.01 mm的內(nèi)徑尺時(shí)，接長桿與測微頭連接后尺寸大于125 mm時(shí)，其擰緊與不擰緊固定螺釘時(shí)讀數(shù)值相差0.008 mm即為姿態(tài)測量誤差。（4）內(nèi)徑千分尺測量時(shí)支承位置要正確。接長后的大尺寸內(nèi)徑尺重力變形，涉及到直線度、平行度、垂直度等形位誤差，其剛度的大小，具體可反映在“自然撓度”上。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由工件截面形狀所決定的剛度對(duì)支承后的重力變形影響很大。如不同截面形狀的內(nèi)徑尺其長度L雖相同，當(dāng)支承在（2/9）L處時(shí)，都能使內(nèi)徑尺的實(shí)測值誤差符合要求。但支承點(diǎn)稍有不同，其直線度變化值就較大，所以在國家標(biāo)準(zhǔn)中將支承位置移到最大支承距離位置時(shí)的直線度變化值稱為“自然撓度”。為保證剛性，在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了內(nèi)徑尺的支承點(diǎn)要在（2/9）L處和在離端面200 mm處，即測量時(shí)變化量最小，并將內(nèi)徑尺每轉(zhuǎn)90°檢測一次，其示值誤差均不應(yīng)超過要求。

內(nèi)徑千分尺誤差分析，內(nèi)徑千分尺直接測量誤差包括受力變形誤差、溫度誤差和一般測量所具有的示值誤差、讀數(shù)瞄準(zhǔn)誤差、接觸誤差和測長機(jī)的對(duì)零誤差。影響內(nèi)徑尺測量誤差，主要因素為受力變形誤差、溫度誤差。

1.6 內(nèi)徑百分表的使用方法

（1）把百分表插入量表直管軸孔中，壓縮百分表一圈，緊固。

（2）選取并安裝可換測頭，緊固。

（3）測量時(shí)手握隔熱裝置。

（4）根據(jù)被測尺寸調(diào)整零位。

用已知尺寸的環(huán)規(guī)或平行平面（千分尺）調(diào)整零位，以孔軸向的最小尺寸或平面間任意方向內(nèi)均最小的尺寸對(duì)0位，然后反復(fù)測量同一位置2～3次后檢查指針是否仍與0線對(duì)齊，如不齊則重調(diào)。

為讀數(shù)方便，可用整數(shù)來定零位位置。

（5）測量時(shí)，擺動(dòng)內(nèi)徑百分表，找到軸向平面的最小尺寸（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）來讀數(shù)。

（6）測桿、測頭、百分表等配套使用，不要與其他表混用。

1.7 表面粗糙度比較樣塊的使用方法

用表面粗糙度比較樣塊測量表面粗糙度的方法，稱比較法。

比較法是將被測工件表面與一組粗糙度比較樣塊進(jìn)行對(duì)照比較（一般為先用眼睛看再用手觸，注意不一定是越亮的表面質(zhì)量越好），來確定被測表面粗糙度，符合哪一級(jí)別的就定為哪一級(jí)，讀出對(duì)應(yīng)的Ra值并記錄。

1.8 表面粗糙度比較樣塊的使用注意事項(xiàng)

測量時(shí)，要求被測表面的加工方法與表面粗糙度比較樣塊的加工方法相同，車削加工出來的零件就應(yīng)與車加工出來的比較塊比較，并且要從各個(gè)方向反復(fù)觀察。如果加工方法不同，會(huì)引起判斷誤差。我們習(xí)慣會(huì)做幾個(gè)零件一起比較，分出好壞，其實(shí)也就是比較法。我們不妨先取一個(gè)零件與比較塊比較，測量出結(jié)果，然后再與其他零件比較，接近的是同一級(jí)別，相差一點(diǎn)的是下一級(jí)別，相差多的就可降兩級(jí)。

2 零件加工過程中存在問題與解決辦法

影響機(jī)械加工精度的因素很多，如：機(jī)床精度、夾具精度、刀具材料、工件材料等。這些對(duì)加工精度會(huì)產(chǎn)生很多誤差，但對(duì)我們目前的情況來說，不僅僅是這些誤差影響加工精度，我們的精度相差很大，而影響最大的應(yīng)是操作過程中存在的問題，而這些問題也是我們可以解決的，只有把我們自身的問題先解決了，才能更進(jìn)一步的提高。今天就從操作方面來說說影響加工精度的原因。

2.1 零件加工過程中出現(xiàn)直徑尺寸超差的原因

（1）對(duì)刀時(shí)讀數(shù)不精確造成對(duì)加工精度的影響，測量的角度，方向、位置不同都會(huì)讀出不同的數(shù)值，為了確保加工精度，盡量采用多次測量的方法，取最小尺寸為佳，這樣對(duì)刀時(shí)輸入的尺寸值小，加工出來的尺寸就會(huì)大，外輪廓尺寸偏大是可以彌補(bǔ)的，如果尺寸小了就沒有辦法了。怎樣來彌補(bǔ)？可以采用過程測量的方法，也就是在零件加工過程中測量，可以在加工半精加階段時(shí)，停車測量，用實(shí)際尺寸與程序尺寸比較，相差的部分用磨損值調(diào)整（也就是加刀補(bǔ)值）。（2）對(duì)刀時(shí)的切削參數(shù)與精加工階段時(shí)的切削參數(shù)不一致造成對(duì)加工精度的影響。若對(duì)刀時(shí)的切削深度比精加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速高、進(jìn)給速度大、切削深度大，就會(huì)產(chǎn)生很大的切削力，從而使工件變形，這時(shí)測量的是變形后的尺寸，把這樣的尺寸值輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)就會(huì)按變形后的尺寸計(jì)算加工，而精加工時(shí)切削參數(shù)降低，工件變形小，再測量時(shí)就會(huì)出現(xiàn)偏值。因此保證對(duì)刀時(shí)的切削參數(shù)與精加工時(shí)一致，也可以減小工件尺寸偏差。（3）對(duì)刀時(shí)未加冷卻液造成對(duì)加工精度的影響。對(duì)刀時(shí)未加冷卻液，與精加工階段的冷卻壞境不一致，也會(huì)影響加工精度。對(duì)刀時(shí)未加冷卻液，工件會(huì)產(chǎn)生很大熱變形，這時(shí)測量的是變形后的尺寸，把這樣的尺寸值輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)就會(huì)按變形后的尺寸計(jì)算加工，而精加工時(shí)加冷卻液，熱變形減小，再測量時(shí)就會(huì)出現(xiàn)偏。因此保證對(duì)刀時(shí)的冷卻環(huán)境與精加工時(shí)一致，也可以減小工件尺寸偏差。

2.2 零件加工過程中出現(xiàn)長度尺寸超差的原因

（1）對(duì)刀不精確，切斷刀車刀的對(duì)刀應(yīng)在主軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，將左刀尖試切工件的端面，當(dāng)聽見切削聲音即可Z坐標(biāo)清零，然后將刀具Z向進(jìn)刀到工件長度值+刀寬位置切斷。若操作正確是可以保證零件長度尺寸值。

（2）讀數(shù)不精確，即在測量刀具寬度時(shí)，讀數(shù)不精確，這樣輸入的長度值就不精確，從而影響長度尺寸。因此，掌握正確的測量方法，也可以保證零件長度尺寸值。

2.3 零件加工過程中出現(xiàn)表面粗糙度值過大的原因

（1）精加工階段冷卻不到位對(duì)加工表面質(zhì)量的影響。零件在加工過程中，冷卻液有時(shí)供應(yīng)不足，時(shí)有時(shí)斷，或冷卻噴嘴澆注位置不對(duì)，造成切削區(qū)溫度過高，刀具磨損嚴(yán)重，工件易變形，從而影響零件表面加工質(zhì)量，因此在加工前要檢查冷卻液余量，加工時(shí)調(diào)整冷卻噴嘴的位置，讓工件充分冷卻，從而提高加工表面質(zhì)量。

（2）精加工階段的切削參數(shù)不匹配對(duì)加工表面質(zhì)量的影響。零件加工過程中，各階段的切削參數(shù)是不同，粗加工時(shí)為提高加工效率，切削參數(shù)選擇較高，而主軸轉(zhuǎn)數(shù)高，進(jìn)給速度大，主軸每轉(zhuǎn)一圈，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離就大，也就是刀具所邁的步伐就大，刀痕就大，表面質(zhì)量就差，從而影響加工表面質(zhì)量，因此適當(dāng)降低主軸轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)給速度可以有效提高表面質(zhì)量。

（3）精加工階段的刀尖不鋒利對(duì)加工表面質(zhì)量的影響。刀尖鋒利切削時(shí)產(chǎn)生的切削力就小，工件變形小，改善表面質(zhì)量；刀尖鋒利，加工過程中刀具與已加工表面的摩擦小，也可以改善表面質(zhì)量。也就相當(dāng)于用水果刀切蘋果，刀刃鋒利不用費(fèi)力就可以切開。因此適當(dāng)?shù)娜心?，也可以有效提高表面質(zhì)量。

2.4 零件加工過程中出現(xiàn)加工工時(shí)超長的原因

在機(jī)床、夾具、刀具、零件等工藝系統(tǒng)剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，縮短工時(shí)。

3 合理選用檢驗(yàn)工具及測量方法，提高合格率

在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，合理地選用檢驗(yàn)工具與測量方法，保證一定的測量精度，具有高的測量效率、低的測量成本，通過測量分析零件的加工工藝，積極采取預(yù)防措施，避免廢品的產(chǎn)生。測量技術(shù)的發(fā)展與機(jī)械加工精度的提高有著密切的關(guān)系。

隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字顯示測量工具等現(xiàn)代高科技測量手段逐步占領(lǐng)了測量技術(shù)的領(lǐng)域。

3.1 光電子信息產(chǎn)業(yè)在測量工作中的應(yīng)用

在本世紀(jì)微電子和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，21世紀(jì)將把光、電、聲、磁等物理特性加以綜合開發(fā)利用，形成包括光電子器件、激光配置、光纖系統(tǒng)、全息圖像、光是集成電路、光計(jì)算機(jī)等基本內(nèi)涵為新一代光電子信息產(chǎn)業(yè)。這一新產(chǎn)業(yè)將更新現(xiàn)有的各類測量手段，以適應(yīng)人們對(duì)測量的最廣泛的需要。

3.2 軟件產(chǎn)業(yè)在測量工作中的應(yīng)用

在21世紀(jì)，世界范圍內(nèi)的信息處理和知識(shí)處理業(yè)務(wù)將空前活躍，軟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)產(chǎn)業(yè)的成長將加快步伐；大量的、遍及各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫、信息庫、知識(shí)庫將普遍建成并廣泛應(yīng)用；基本軟件、應(yīng)用軟件、智能軟件、專家系統(tǒng)等軟件產(chǎn)業(yè)，并在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全中占有越來越突出的地位。這些高科技軟件也相應(yīng)的應(yīng)用于機(jī)械測量的領(lǐng)域當(dāng)中來。

3.3 智能機(jī)械產(chǎn)業(yè)在測量工作中的應(yīng)用

在新世紀(jì)，傳統(tǒng)的各種機(jī)械工具將廣泛地與微電子、光電子和人工智能機(jī)械產(chǎn)業(yè)。這個(gè)產(chǎn)業(yè)提供的智能機(jī)器人、智能計(jì)算機(jī)、智能工具（智能汽車、船舶、火車、飛機(jī)、航天器等）、智能生產(chǎn)線、智能化工廠等等，不僅在體力上，同時(shí)也在腦力上部分替代人類的各種勞動(dòng)，使人類的智能獲得新的解放，從而人類可以開展更富創(chuàng)造性的工作，智能機(jī)械產(chǎn)業(yè)的生成，大大提高了測量精度。

現(xiàn)代高科技測量手段應(yīng)用，減少了人為的影響因素，提高了讀數(shù)精度與可靠性，將測量結(jié)果用于實(shí)際加工中，從而使測量與加工完美地合二為一，提高產(chǎn)品的合格率。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化加工制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，測量技術(shù)也不斷地更新?lián)Q代，選用合適的測量工具及方法檢測零件是實(shí)際生產(chǎn)中十分必要的，降低人為的因素，提高產(chǎn)品合格率，是現(xiàn)代機(jī)械加工發(fā)展方向。

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