崔程平

（海鹽縣理工學(xué)校，嘉興 314300）

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機(jī)械加工表面質(zhì)量及改進(jìn)措施

崔程平

（海鹽縣理工學(xué)校，嘉興 314300）

摘 要：本文主要分析機(jī)械加工表面質(zhì)量對產(chǎn)品性能造成的影響，并針對機(jī)械加工表面質(zhì)量的相關(guān)影響因素提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 表面質(zhì)量 產(chǎn)品性能 影響因素

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

1 機(jī)械加工表面質(zhì)量對產(chǎn)品性能造成的影響

機(jī)械加工表面質(zhì)量出現(xiàn)問題，可能會(huì)影響產(chǎn)品的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度以及配合質(zhì)量等。①對產(chǎn)品耐磨性的影響。機(jī)械加工表面粗糙是影響零件表面磨損的一個(gè)重要因素，通常在使用過程中，機(jī)械加工表面的粗糙值越小，實(shí)際運(yùn)行中受到的磨損就越小，使用壽命更長，也不會(huì)在很大程度上影響其他元件。然而，機(jī)械加工表面太光滑，很難有效儲(chǔ)存潤滑油，這樣就會(huì)增加元件和其他元件之間的接觸面積，可能也會(huì)增加磨損程度。②耐腐蝕性的影響。零件表面質(zhì)量好壞直接決定零件會(huì)不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)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(qiáng)度的影響。由于各種因素以及荷載的作用，金屬會(huì)出現(xiàn)冷熱交替、變形，極易導(dǎo)致金屬出現(xiàn)疲勞。機(jī)械加工表面的粗糙值越高，其抗疲勞強(qiáng)度也就越低。④對配合質(zhì)量的影響。零件表面質(zhì)量對產(chǎn)品的配合質(zhì)量有直接影響，表面質(zhì)量越差，間隙配合就會(huì)出現(xiàn)越嚴(yán)重的磨損，相應(yīng)也會(huì)增加間隙，進(jìn)而大大降低配合質(zhì)量。

2 機(jī)械加工表面質(zhì)量的相關(guān)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(fù)映刀具，應(yīng)該在刀具進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dāng)減少刀具進(jìn)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(zhì)

通常工件材料性質(zhì)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(shí)候，金屬會(huì)受到刀具帶來的擠壓力而導(dǎo)致材料發(fā)生塑性變形。大多數(shù)刀具也是被迫實(shí)施切削加工，很容易和工件分離，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量。也就是說，工件材料韌性越好，就越容易出現(xiàn)塑性變形，也越容易降低機(jī)械加工表面質(zhì)量。但是，加工脆性材料的過程中，很容易由于切削的關(guān)系導(dǎo)致材料出現(xiàn)碎粒，碎粒崩竄容易使加工表面出現(xiàn)坑點(diǎn)，導(dǎo)致加工表面越來越粗糙。

2.3 磨削加工

磨削加工也會(huì)影響機(jī)械加工表面質(zhì)量。表面金屬塑性和幾何因素是影響磨削加工表面質(zhì)量的重要因素，而砂輪的磨削速度、硬度以及速度也會(huì)影響磨削加工表面質(zhì)量。但是，磨削加工相對于切削加工而言，影響表面質(zhì)量的因素更多，最重要的一個(gè)影響因素就是工件的磨削轉(zhuǎn)圈次數(shù)。切削工件的時(shí)候，可能由于切削作用力、切削熱作用力而嚴(yán)重影響工件加工表面層的物理機(jī)械性能。此外，因?yàn)榍邢髯饔昧颓邢鳠嶙饔昧?huì)改變表面層金屬物理機(jī)械性能，主要是表面層的殘余應(yīng)力、金相組織以及金屬顯微硬度等出現(xiàn)改變。磨削加工的時(shí)候，可能由于塑性因素而導(dǎo)致工件發(fā)生變形。相對于磨削加工而言，切削加工的變形現(xiàn)象并沒有那么嚴(yán)重，這主要是由于切削熱的緣故會(huì)在很大程度上改變表面層的機(jī)械性能。

2.4 表面層材料金相組織出現(xiàn)變化

機(jī)械加工過程中，可能會(huì)因?yàn)榍邢髯饔枚l(fā)生塑性變形，工件也會(huì)扭曲，晶粒之間可能發(fā)生移位，情況嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致很多晶粒破碎。這樣會(huì)大大提高表面層金屬強(qiáng)度，實(shí)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(yīng)也會(huì)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(xiàn)象，但是會(huì)轉(zhuǎn)變金屬的一些物理性質(zhì)。通過冷硬化翻譯后，金屬的高能位可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不穩(wěn)。但是，在某種情況下也可能會(huì)逐漸穩(wěn)定，這個(gè)過程實(shí)際上也就是弱化過程。因?yàn)闇囟仁怯绊懭趸闹饕蛩亍?/p>

3 優(yōu)化機(jī)械加工表面指標(biāo)的相關(guān)措施

3.1 刀具

切削加工過程中，最好應(yīng)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(jī)械加工表面質(zhì)量。此外，選擇刀具的時(shí)候一定要結(jié)合工件材料的適應(yīng)性來判斷應(yīng)該選擇什么樣的刀具。必須禁止采用嚴(yán)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(jī)械表面保持平滑，盡可能避免出現(xiàn)機(jī)械加工表面粗糙的現(xiàn)象。

3.2 工件材料

工件材料也會(huì)在很大程度上影響機(jī)械加工表面質(zhì)量，但是材料自身的金相組織、塑性等是影響機(jī)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(yīng)該結(jié)合實(shí)際加工條件，選擇恰當(dāng)?shù)墓ぜ牧辖鹣嘟M織。只要將這兩種因素控制好，就可以很大程度改善機(jī)械加工表面質(zhì)量。

3.3 切削條件

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

3.4 加工方法

提高加工表面質(zhì)量應(yīng)該采用科學(xué)、合理的加工方法，盡量選擇高密度、高精度的加工方法，且應(yīng)該盡量減少徑向進(jìn)給量，注意選擇進(jìn)給速度相對比較快的砂輪，采用的工件也應(yīng)該盡量采用速度相對比較慢的工件，通過細(xì)粒度砂輪來加工處理工件，從而有效改善加工表面質(zhì)量。砂輪表面也應(yīng)該全面打磨，確保砂輪表面能夠保持光滑的狀態(tài)，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(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

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

Surface Quality of Machined Surface and Improve ment Measures

CUI Chengping
（sea salt county polytechnic school， Jiaxing 314300）

Abstract:The current machining technology is increasingly perfect， but there are still many factors that affect the surface quality of mechanical processing， and it is not conducive to improve the efficiency of machining. This paper mainly analyzes the influence of surface quality on the product performance， and puts forward the corresponding improvement measures for the related factors of the surface quality of the machined surface.

Key words:mechanical processing， surface quality， product performance， influencing factors