孫宏新

（赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械加工技術(shù)的要求越來(lái)越高，尤其對(duì)重要的機(jī)械零件表面層的要求更為嚴(yán)格，主要因?yàn)闄C(jī)械零件表面質(zhì)量不但給零件性能帶來(lái)直接影響，而且還可能引起零件應(yīng)力的變化導(dǎo)致整個(gè)零件完全失效，因此機(jī)械加工表面質(zhì)量引起了機(jī)械加工行業(yè)的廣泛關(guān)注。

1 影響機(jī)械加工表面質(zhì)量因素

1.1 振動(dòng)對(duì)工件表面的影響

機(jī)械工件加工操作過(guò)程中，加工系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)不同程度的振動(dòng)，使刀具除了進(jìn)行正常的切削運(yùn)動(dòng)外會(huì)出現(xiàn)周期性運(yùn)動(dòng)，從而給正常的切削帶來(lái)一定的影響，導(dǎo)致加工零件表面出現(xiàn)裂紋，增加零件表面的粗糙程度，進(jìn)而給零件質(zhì)量帶來(lái)影響。

1.2 切削刀具對(duì)工件表面的影響

刀具是加工機(jī)械零件重要的工具，因此其參數(shù)會(huì)對(duì)加工零件表面帶來(lái)直接影響，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索實(shí)踐發(fā)現(xiàn)刀具的刀尖圓弧半徑大小、副偏角主偏角等參數(shù)會(huì)給加工零件表面粗糙程度帶來(lái)嚴(yán)重影響。條件相同情況下，使用硬質(zhì)合金刀具加工而成的零件表面粗糙程度小于使用高速鋼刀具加工的零件表面粗糙程度。除此之外，刀具切削刃和前后刀面自身的粗糙程度也會(huì)影響零件表面粗糙程度，所以，為了避免刀具自身粗糙程度的影響，應(yīng)保證其粗糙值低于零件粗糙值1-2級(jí)。

1.3 切削液對(duì)工件表面的影響

為了減少切削過(guò)程中零件和加工器具之間的摩擦，通常會(huì)使用切削液進(jìn)行潤(rùn)滑，另外使用切削液能夠降低加工面的溫度，降低零件加工表面的塑性變形程度，從而避免鱗刺和積屑瘤的出現(xiàn)，因此實(shí)際加工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)加工零件材料的不同合理的選擇切削液，以此降低零件表面的粗糙程度。

1.4 工件材料對(duì)加工表面的影響

工件材料性質(zhì)不同會(huì)造成不同的加工表面質(zhì)量，對(duì)于塑性工件來(lái)講加工時(shí)受到刀具的擠壓會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，進(jìn)而增加工件表面粗糙程度。一般情況下工件的韌性越強(qiáng)其變形能力就越強(qiáng)，加工后工件表面會(huì)越粗糙。對(duì)于脆性材料的工件來(lái)講，切削時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩脆現(xiàn)象，容易在工件表面留下很多麻點(diǎn)。同一種工件材料如果其晶粒組織越大，相應(yīng)的粗糙程度越大，因此為了降低工件粗糙程度，加工之前應(yīng)對(duì)加工零件進(jìn)行正火和調(diào)質(zhì)處理，以此提高材質(zhì)硬度和晶粒組織進(jìn)而降低零件表面粗糙程度。

1.5 切削條件對(duì)工件表面的影響

對(duì)塑性材料進(jìn)行加工時(shí)，如果采用中、低速加工速度則較容易出現(xiàn)鱗刺和積屑瘤，因此，為了避免這種情況的發(fā)生，提高切削速度是較常用的方法。對(duì)于脆性材料工件來(lái)講，提高切削速度并不能很好的改變工件表面粗糙程度。另外，實(shí)踐證明隨著進(jìn)給速度的提高工件塑性變形越厲害表面會(huì)越粗糙，因此適當(dāng)降低給進(jìn)速度能夠降低加工工件表面粗糙程度，但是當(dāng)給進(jìn)速度達(dá)到一定條件時(shí)，切削粗糙值下降并不明顯。

1.6 砂輪對(duì)工件表面的影響

研究發(fā)現(xiàn)砂輪單位面積含有的磨粒數(shù)量越多，其在工件表面留下的刻痕會(huì)越細(xì)，相應(yīng)的工件避免粗糙程度會(huì)提升。另外，砂輪質(zhì)量過(guò)硬或過(guò)軟均不能達(dá)到良好的切削效果，以此工件加工時(shí)應(yīng)選擇單位面積磨粒數(shù)較多，硬度適中的砂輪。另外，砂輪轉(zhuǎn)速增加時(shí)通過(guò)加工面的磨粒數(shù)量增多，單個(gè)磨粒磨掉的金屬厚度減小，而且能夠降低對(duì)工件可塑性的影響，從而使工件表面的變得光滑。

2 提高機(jī)械加工表面質(zhì)量措施

對(duì)影響加工工件表面粗糙程度影響因素分析后，應(yīng)選擇與之對(duì)應(yīng)的措施，以此達(dá)到提高工件表面質(zhì)量的目的。

2.1 刀具方面

切削時(shí)在切削熱和切削力的影響下，工件切割表面的物理性能發(fā)生改變，這種變化在殘余應(yīng)力、微硬度和金相組織的變化較為明顯。實(shí)踐證明磨削比使用切削熱比刀刃引起的塑性變形程度大，因此工件表面粗糙程度會(huì)增大，因此，選擇切削刀具時(shí)應(yīng)選擇副偏角較小，刀尖圓弧半徑較大的精刀具，同時(shí)注意把握使用和工件材料相當(dāng)?shù)牡毒卟牧?，禁止使用?yán)重磨損的刀具。

2.2 工件材料方面

加工工件表面粗糙程度和工件材料自身有重要關(guān)系，尤其是工件材料的金相組織和材料塑性對(duì)工件表面粗糙程度影響較大，因此對(duì)于塑性性能較強(qiáng)的工件，加工之前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行正火處理，以此提高工件的硬度降低塑性。另外，選擇金相組織較為合理的工件進(jìn)行加工。

2.3 切削條件

塑性工件切削時(shí)稍不注意，容易在切削表面留下積屑瘤，因此要求切削過(guò)程中注意把握減小工件變形提高切削速度，對(duì)于塑性工件來(lái)講，提高切削速度并不能很好的減小工件表面的粗糙程度，可以適當(dāng)降低給進(jìn)量，不過(guò)給進(jìn)量并不是越小越好，因?yàn)榻o進(jìn)量太小時(shí)，受到切削厚度的影響刀刃無(wú)法正常工作，反而增加其與工件之間的摩擦，增大工件加工表面粗糙程度。

2.4 加工方法

選擇合理的機(jī)械加工方法主要包括選擇合理的磨削參數(shù)和采取有效的冷卻方法兩方面內(nèi)容。為了確定合理的磨削參數(shù)應(yīng)先進(jìn)性試磨，根據(jù)工件磨傷情況確定合理的磨削參數(shù)，另外，測(cè)量過(guò)程中可以通過(guò)不間斷的測(cè)量磨削溫度對(duì)磨削參數(shù)進(jìn)行控制。采取有效的冷卻方法能降低工件表面的粗糙程度，例如可以采用內(nèi)冷卻、大流量冷卻方法等。

2.5 減小殘余應(yīng)力提高工件質(zhì)量

減小殘余應(yīng)力提高工件質(zhì)量首先應(yīng)選擇合理的加工刀具形狀，即使用較大后角和前角的刀具，刀磨時(shí)最大限度的減小切削刀刃半徑，并注意把握后刀面的磨損寬度。同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況準(zhǔn)確把握給進(jìn)量和切削速度。

3 總結(jié)

影響加工工件表面質(zhì)量的因素很多，只有對(duì)這些因素進(jìn)行充分的了解和掌握并采取有效的應(yīng)對(duì)措施，才能有效避免工件表面質(zhì)量缺陷，從而提高加工工件的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命。

[1]艾勇軍.機(jī)械加工表面質(zhì)量影響因素及對(duì)策分析[J].機(jī)電信息.2011(21)