張晉

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各生產(chǎn)企業(yè)對于精密零件的使用率明顯上升，如何提高零件加工的精度、減少零件表面的粗糙度，便成為了零件加工中亟待解決的主要問題。因此，本文對機(jī)械加工表面質(zhì)量對零件使用性能的影響進(jìn)行初步分析，并針對如何加強(qiáng)機(jī)械加工表面質(zhì)量，提高零件使用效果的問題展開討論。

關(guān)鍵詞：表面質(zhì)量；零件；機(jī)械加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.017

1 機(jī)械加工表面質(zhì)量對零件使用性能造成的影響

1.1 對耐磨性的影響

在機(jī)械生產(chǎn)的過程中，零件的磨損是不可避免的。按照時(shí)間的先后順序可分為初期磨損階段、中期磨損階段以及后期劇烈磨損階段。零件的磨損程度是由受到零件表面的粗糙程度影響決定的。表面越是粗糙的零件，其摩擦力就越大，受到的磨損程度也就越高。但是，也不能完全光滑，否則潤滑油將無法附著在零件上，失去潤滑效果的零件在使用中很容易受到損傷。因此，降低零件磨損程度的方法并不是一味的提升零件的光滑程度。而是應(yīng)該采用科學(xué)的方法，對機(jī)械零件所要承受的摩擦力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并根據(jù)結(jié)果選擇對于零件來說最佳的粗糙度，從而達(dá)到提高零件利用程度、減少零件磨損程度的目的。

1.2 對疲勞強(qiáng)度的影響

由于交變荷載的作用，金屬零件的表面或者表面直線會產(chǎn)生硬化層，從而出現(xiàn)疲勞破壞的情況。而疲勞強(qiáng)度直接關(guān)系到零件的表面質(zhì)量問題。一般來說，零件表面的粗糙程度與金屬的抗疲勞能力具有較大關(guān)系。表面的粗糙程度不僅會增強(qiáng)表面的摩擦力，還會增加表面的接觸面積，因此，降低表面的粗糙程度，有助于耐蝕性的提高。

1.3 對配合質(zhì)量的影響

在間隙配合過程中，粗糙度會對配合質(zhì)量造成一定影響。粗糙度越強(qiáng)，零件受磨損的程度就越大，間隙也會隨之增大，從而導(dǎo)致配合之間出現(xiàn)了問題，無法保證配合的性質(zhì)。間隙配合中出現(xiàn)的過盈配合會使配合間的連接強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致配合質(zhì)量受損。

2 機(jī)械加工表面質(zhì)量的控制措施

2.1 編制合理的工作流程

為了滿足加工工件表面的質(zhì)量要求，必須制定科學(xué)合理的工作流程，并制定相關(guān)行為規(guī)范制度，在制定工作流程的過程中，要確保工藝流程的簡短與準(zhǔn)確。在確定基準(zhǔn)時(shí)，盡可能使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合。如果無法兩項(xiàng)基準(zhǔn)無法保持重合，盡可能選擇質(zhì)量高的面作為基準(zhǔn)。如果一個(gè)面上存在著兩個(gè)以上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)，可以根據(jù)各個(gè)基準(zhǔn)在表面上的作用來進(jìn)行定位，將起到主要作用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。必要的時(shí)候還可以增加一些工藝上的花紋、孔洞來滿足工件表面的需要。在工件加工的過程中，盡可能一次完成，以免反復(fù)操作對工件質(zhì)量造成損害。

2.2 合理的選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵

切削參數(shù)是機(jī)械加工過程中各類數(shù)據(jù)的總稱，例如：刀具的角度、切削的速度以及切削的深度等。在零件加工的過程中，要根據(jù)零件的種類及加工的尺寸來進(jìn)行合理選擇，不僅可以在理論上降低加工殘留面積的高度，還可以對積屑瘤的產(chǎn)生起到一定抑制作用。由此看來，切削參數(shù)是保證零件加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，這并不只是單一的理論認(rèn)知，而是具有實(shí)踐依據(jù)的。在塑性材料的加工過程中，如果選擇較大前角的刀具，的確可以達(dá)到抑制積屑瘤產(chǎn)生的效果，刀具前角的增大，使刀具的切削力減小，切削產(chǎn)生的變形也隨之減小，縮短了刀具與切削的接觸長度，使積屑瘤無法形成。

2.3 超精密切削和低粗糙度磨削加工

所謂的超精密切削就是采用特殊的技術(shù)手段，將零件表面的粗糙度控制在一個(gè)極低的數(shù)值下的切削方法。使用這種方法的技術(shù)難點(diǎn)在于最后對微薄表面層的切削，由于表面層只有0.1μm，因此，在切削的過程中，對刀具鋒利程度的要求很高。除此之外，刀具還需要具備足夠的耐久度，這樣才能長期保持刀具的鋒利。從目前的情況來看，只有金剛石可以達(dá)到上述要求。使用超精密切削加工工件的過程中，要始終保持高速切削，走刀量要小，如此一來，才能使工件表面更為光滑，減少工件表面上的殘留物。

2.4 采用超精密加工、珩磨、研磨等方法作為最終工序加工

為了將工件表面的粗糙度控制在一個(gè)極低的范圍之內(nèi)，通常會在一般加工步驟結(jié)束后，采用超精密加工、研磨、珩磨等方法對工件進(jìn)行最后的加工打磨，降低工件表面的粗糙度。將其作為工件加工的最后一道工序，不僅可以減少工件表面的粗糙度，增加工件的使用性能，還可以減少加工過程中產(chǎn)生的熱量，以免熱量過高，對零件表面造成損傷。不僅如此，使用這種技術(shù)方法來降低工件表面的粗糙度成本較低，還可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)床同時(shí)操作，生產(chǎn)效率較高，因此，這種技術(shù)出現(xiàn)以后，受到了各大機(jī)械制造企業(yè)的青睞，在零件生產(chǎn)加工中得到了廣泛的運(yùn)用。以珩磨為例，珩磨就是一種對精加工的工件進(jìn)行二次打磨，以求進(jìn)一步降低其表面粗糙度的加工方法。在實(shí)際的工作中，要根據(jù)零件的形狀和大小，選擇將其固定在工作臺或夾具當(dāng)中，固定結(jié)束后，將珩磨頭置于已加工的孔洞之中，由機(jī)床帶動珩磨頭作軸向運(yùn)動，珩磨頭在壓力的作用下，可以實(shí)現(xiàn)對零件表面極薄層的切削。常見的研磨頭有機(jī)械加壓、氣壓以及液壓自動調(diào)節(jié)等幾種形式。由于珩磨磨頭與主軸始終保持浮動連接的狀態(tài)，及時(shí)主軸的回轉(zhuǎn)出現(xiàn)誤差，也不會對珩磨加工造成任何影響。

由于珩磨加工技術(shù)在實(shí)際工作中，是通過主軸帶動，做軸向往復(fù)運(yùn)動，因此，在珩磨加工開始以后，不能任意的更改孔的位置，必須在加工開始以前，對孔位進(jìn)行確認(rèn)。工件在進(jìn)行珩磨的時(shí)候，珩磨頭的往復(fù)速度快，但轉(zhuǎn)速并不高，在除去表面粗糙金屬物的同時(shí)，降低了工件的熱損傷。除此之外，珩磨相對于研磨來說，珩磨屬于全自動化的加工工藝，減少了工件加工過程中對人力資源的消耗，大大的提高了加工的效率，降低了加工成本。

3 總結(jié)

綜上所述，零件的表面質(zhì)量對零件的使用性能影響很大，因此，在零件加工的過程中，要采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，對其表面的粗糙度進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，使其滿足零件在實(shí)際使用中的相關(guān)需求。因此，機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)該提高對零件表面質(zhì)量的重視與控制，不斷地提升自身的監(jiān)督管理水平，引進(jìn)國際先進(jìn)的加工技術(shù)，并針對企業(yè)的自身情況進(jìn)行改良，使工件的表面質(zhì)量得到有效的保障，從而提高工件加工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]于慶東.基于回歸分析方法的工件表面質(zhì)量影響因素研究[J].科技資訊，2015（18）.

[2]肖英軍.影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（03）.