機械加工表面質量與改進措施

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摘要：本文主要分析機械加工表面質量對產品性能造成的影響，并針對機械加工表面質量的相關影響因素提出了相應的改進措施。

關鍵詞：機械加工表面質量產品性能影響因素

為了有效提高機械設備性能，延長機械設備使用壽命，要全面研究分析影響零件表面質量的相關因素以及有效的解決措施。

1機械加工表面質量對產品性能造成的影響

機械加工表面質量出現問題，可能會影響產品的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強度以及配合質量等。①對產品耐磨性的影響。機械加工表面粗糙是影響零件表面磨損的一個重要因素，通常在使用過程中，機械加工表面的粗糙值越小，實際運行中受到的磨損就越小，使用壽命更長，也不會在很大程度上影響其他元件。然而，機械加工表面太光滑，很難有效儲存潤滑油，這樣就會增加元件和其他元件之間的接觸面積，可能也會增加磨損程度。②耐腐蝕性的影響。零件表面質量好壞直接決定零件會不會出現嚴重腐蝕。零件表面粗糙程度越明顯，零件抗腐蝕性能就越差。③疲勞強度的影響。由于各種因素以及荷載的作用，金屬會出現冷熱交替、變形，極易導致金屬出現疲勞。機械加工表面的粗糙值越高，其抗疲勞強度也就越低。④對配合質量的影響。零件表面質量對產品的配合質量有直接影響，表面質量越差，間隙配合就會出現越嚴重的磨損，相應也會增加間隙，進而大大降低配合質量。

2機械加工表面質量的相關影響因素

2.1切削加工

切削加工工件過程中，假如使用幾何形狀的復映刀具，應該在刀具進行進給運動的時候殘留大面積形狀類似于幾何形狀的切削層。為此，可以適當減少刀具進給量，選擇合適的刀具，以更有利于縮小切削層殘留面積。

2.2工件材料的性質

通常工件材料性質主要包括脆性材料和塑性材料兩種類型。其中，塑性材料加工的時候，金屬會受到刀具帶來的擠壓力而導致材料發生塑性變形。大多數刀具也是被迫實施切削加工，很容易和工件分離，影響機械加工表面質量。也就是說，工件材料韌性越好，就越容易出現塑性變形，也越容易降低機械加工表面質量。但是，加工脆性材料的過程中，很容易由于切削的關系導致材料出現碎粒，碎粒崩竄容易使加工表面出現坑點，導致加工表面越來越粗糙。

2.3磨削加工

磨削加工也會影響機械加工表面質量。表面金屬塑性和幾何因素是影響磨削加工表面質量的重要因素，而砂輪的磨削速度、硬度以及速度也會影響磨削加工表面質量。但是，磨削加工相對于切削加工而言，影響表面質量的因素更多，最重要的一個影響因素就是工件的磨削轉圈次數。切削工件的時候，可能由于切削作用力、切削熱作用力而嚴重影響工件加工表面層的物理機械性能。此外，因為切削作用力和切削熱作用力會改變表面層金屬物理機械性能，主要是表面層的殘余應力、金相組織以及金屬顯微硬度等出現改變。磨削加工的時候，可能由于塑性因素而導致工件發生變形。相對于磨削加工而言，切削加工的變形現象并沒有那么嚴重，這主要是由于切削熱的緣故會在很大程度上改變表面層的機械性能。

2.4表面層材料金相組織出現變化

機械加工過程中，可能會因為切削作用而發生塑性變形，工件也會扭曲，晶粒之間可能發生移位，情況嚴重時還可能導致很多晶粒破碎。這樣會大大提高表面層金屬強度，實際上也就是冷作硬化。表面層金屬硬化作用不斷提升期間，相應也會提高金屬的塑性變形阻力。雖然這樣可大大減少塑性變形現象，但是會轉變金屬的一些物理性質。通過冷硬化翻譯后，金屬的高能位可能會出現嚴重不穩。但是，在某種情況下也可能會逐漸穩定，這個過程實際上也就是弱化過程。因為溫度是影響弱化的主要因素。

3優化機械加工表面指標的相關措施

3.1刀具

切削加工過程中，最好應該選擇副角度較小、呈圓弧狀、半徑比較大的修光刀。這種刀具有利于縮小殘留面積，有效改善機械加工表面質量。此外，選擇刀具的時候一定要結合工件材料的適應性來判斷應該選擇什么樣的刀具。必須禁止采用嚴重磨損的刀具，最好采用表面較為平整、完整、鋒利的刀具。采用這種刀具有利于確保機械表面保持平滑，盡可能避免出現機械加工表面粗糙的現象。

3.2工件材料

工件材料也會在很大程度上影響機械加工表面質量，但是材料自身的金相組織、塑性等是影響機械加工表面的主要因素。一般像低合金鋼材料這種塑性相對較大的材料，往往需要采用正火鍛造處理，最大限度地降低材料塑性后才可以開展切削加工工序，從而有效確保材料表面的平整性、光滑性。此外，應該結合實際加工條件，選擇恰當的工件材料金相組織。只要將這兩種因素控制好，就可以很大程度改善機械加工表面質量。

3.3切削條件

如果是塑性材料，一定要進行高速切削處理。這樣有利于減少積屑瘤，也有利于減少進給量。而且采用高速切屑可有效提高工藝系統剛度，也可有效保障機床的穩定性，進而有效確保機械加工的順利進行。

3.4加工方法

提高加工表面質量應該采用科學、合理的加工方法，盡量選擇高密度、高精度的加工方法，且應該盡量減少徑向進給量，注意選擇進給速度相對比較快的砂輪，采用的工件也應該盡量采用速度相對比較慢的工件，通過細粒度砂輪來加工處理工件，從而有效改善加工表面質量。砂輪表面也應該全面打磨，確保砂輪表面能夠保持光滑的狀態，也可有效確保砂輪磨粒具備良好的韌性，這樣也可以盡可能突出磨削效果。

4結語

總而言之，近年來機械加工技術不斷完善。然而，在實際加工過程中，仍然會有諸多方面因素影響機械加工表面質量。為此，一定要全面分析機械加工表面質量的相關影響因素，采取針對性的改進措施，盡可能減少零件由于表面質量缺陷而導致加工質量問題，從而有效確保機械加工表面質量，提高產品試用性能和安全可靠性。

參考文獻

[1]艾勇軍.機械加工表面質量影響因素及對策分析[J].機電信息，2011，（21）：195-196.

[2]趙巖，丁延松.影響機械加工表面質量的因素及改進措施[J].技術與市場，2010，（5）：6-7.

作者：崔程平 單位：海鹽縣理工學校