影響機械加工表面質量的因素及對策

周永丹

摘要：在這篇文章中，對加工表面質量進行了分析，并指出影響機械加工表面質量因素，并提出了提高加工表面質量的措施，對工程實踐有一定的指導。

關鍵詞：機械加工；表面質量；改進措施

1.機械加工表面質量的影響

1.1耐磨的表面質量的影響

易損件一般可分為三個階段，最初的磨損階段和正常磨損階段和嚴重磨損階段。工件表面磨損的表面粗糙度的影響是非常大的。一般說，表面粗糙度值越小，損耗是越小的。表面粗糙度值太小，但油不容易儲存，容易接觸面之間的分子鍵，磨損但增加。因此，接觸表面粗糙度有一個最優值，該值與零件的工作條件，工作負荷增加，早期磨損量增加，表面粗糙度的值也增加了。

1.2表面質量對疲勞強度的影響

金屬循環荷載疲勞損傷后往往發生在工件表面和下面的表面冷硬層，因此，零件的表面質量對疲勞強度有很大的影響。表面粗糙度值越大，抗疲勞破壞能力很差。

1.3耐腐蝕表面質量的影響

部件的耐腐蝕性能在很大程度上取決于表面粗糙度。耐蝕性的表面粗糙度值較大。

1.4表面質量的質量匹配

表面粗糙度值的大小會影響配合表面質量。裝配間隙配合，粗糙度值增加磨損，間隙增加，干涉配合，裝配過程的一部分，凸峰擠壓平面，干擾的實際數量降低，減少配件之間的連接強度。

2.影響機械加工表面質量的因素

2.1加工

刀具重新運行工具做進給運動相對于工件，加工表面殘留留下切割區域，它的形狀是一個刀具幾何。主要角度，角度和圓弧齒頂圓角半徑的增加，可以減少剩余區域的高度。此外，適當的增加刀具傾角減少塑性變形的程度，合理選擇潤滑劑和提高刀具磨削質量的減少切削塑性變形和抑制生產的刺劍腫瘤，尺度，降低表面粗糙度值的有效措施。

工件材料的性質。刀具加工的塑膠材料，在金屬的塑性變形，再加上刀具力量撕裂之間的分離芯片和工件，表面粗糙度值增加。工件材料韌性更好，金屬的塑性變形越大，加工表面是粗糙的。脆性材料的加工，芯片是破碎的顆粒，由于芯片的破碎和加工表面上留下許多麻點，使粗糙表面。

影響磨削表面粗糙度的因素。隨著表面粗糙度的形成過程加工時，磨削表面粗糙度也由幾何因素和金屬表面的塑性變形的形成。影響磨削表面粗糙度的主要因素是：粒度砂輪，砂輪硬度、砂輪修整磨削速度和磨磨削工件圓周徑向進料的數量和輕型周速度和軸向進料液體冷卻和潤滑。

2.2表面冷作硬化

冷作硬化及其評價參數。加工過程的切削力所導致的塑性變形，使性質扭曲，變形，晶粒間剪切滑動、粒長和纖維化，甚至破壞，這些會增加表層金屬的硬度和強度，這種現象被稱為冷加工硬化（或提高）。的表層金屬強化的結果，增加了金屬變形阻力，減少塑膠金屬，金屬的物理性質變化。冷作硬化的金屬在高能不穩定的狀態，盡快，金屬的不穩定是相對穩定的狀態，這種現象稱為削弱。弱化效應的大小取決于溫度、溫度、時間長度的大小和程度的強化。由于在加工過程中金屬在同一時間通過武力和熱效應，因此，處理后的金屬表面性質取決于全面加強和削弱作用的結果。

冷作硬化的主要影響因素。切削刃鈍圓半徑的增加，表面增強效應的金屬擠壓塑性變形，導致增強冷硬。刀片磨損后，在葉片表面的摩擦加劇后和加工，塑性變形增加，導致增強的冷硬。切削速度的增加，刀具和工件的操作時間，降低塑性變形擴展深度、冷硬層深度降低。后切割速度、切割工件表層的熱作用時間縮短，將增加冷硬的程度。

2.3表層材料的微觀結構的變化

當熱切割使加工表面的溫度超過相變溫度后，表層金屬的微觀結構變化：磨削燒傷。當磨片表層溫度高于相變溫度時，表面金屬層微觀結構變化，降低金屬表面的強度和硬度，伴隨著殘余應力產生，甚至出現微裂紋，這種現象被稱為磨削燒傷。可能會產生以下三種燃燒：脾氣燃燒。如果磨削區溫度不超過淬火鋼的相變溫度，但超過馬氏體轉變溫度，工件表面金屬回火馬氏體組織將轉向硬度較低的回火組織（索氏體或奧氏體），燒傷稱為回火燒傷。第二個是淬火燒傷。如果溫度超過相變溫度在磨削區，再加上冷卻液淬火效果，表面金屬二次硬化時，金屬表面的二次淬火馬氏體結構，其硬度高于原來的回火馬氏體，在其低，由于冷卻慢，硬度低于原來的回火馬氏體回火組織（索氏體或奧氏體）。三是退火燒傷。如果磨削區溫度超過相變溫度和磨削區和冷卻液，金屬表面會產生退火組織，將表面硬度急劇下降，燃燒這種燃燒稱為退火。

2.4表面殘余應力

表面殘余應力的原因是切削加工表面金屬層的塑性變形時，金屬表面的體積增加，因為只有在金屬塑性變形，表面和表面的金屬體積增加，體積膨脹，不可避免地停止附加一層金屬，金屬表層的殘余應力。二是切割，切割區將會生成大量的切削熱。三個不同微觀結構的密度不同，也有不同的體積，如果生產的金屬表層顯微組織的變化，金屬的表面體積的變化必須與基體金屬障礙，從而生成有殘余應力。最后加工零件表面主要工作方法的選擇。主要工作表面部分是非常重要的選擇最終的加工方法，因為最后的過程在工作表面殘余應力對機器零件的性能將直接影響使用。最后選擇零件表面加工方法，主要工作部件必須考慮表面的特定工作條件的主要工作和可能破壞形式。

3.提高加工表面的質量的措施通過前面的分析

3.1刀具

為了減少剩余區域，應當使用刀具齒頂圓角半徑的圓弧，小角或合適的（=0）修復光刃或寬刀盤，整理工具等。選擇適應性好的刀具材料和工件材料，避免使用工具磨損嚴重，這些都有利于降低表面粗糙度。

3.2工件材料對工件材料性能

加工表面粗糙度的影響是較大的塑性材料和微觀結構。對于大型塑膠材料低碳鋼、低合金鋼、塑膠、正火處理提前為了減少加工后得到較小的粗糙度。工件材料應該有適當的金相組織。

3.3切削條件

在更高的切削速度切削塑性材料可以抑制發展進程，采用高效的切削液，提高工藝系統剛度，提高機床的動態穩定性，可以獲得良好的表面質量。

3.4處理方法

主要使用了精密和超精密光整加工。選擇較大的車輪速度和較小的軸向進給速度，工件速度應該較低，使用細粒度砂輪；好醬砂輪工作表面，使砂輪的磨粒，也可達到良好的研磨效果。選擇合適的磨削液可以得到較低的表面粗糙度。

4.結束語

此外，生產的軋制壓力、（污水）孔，噴丸加工、鉆石日歷和其他寒冷的處理方法來提高表層材料的變化。在生產實踐中，通過這些措施的應用極大地提高加工零件的表面質量，改善工作性能、可靠性和壽命。

參考文獻：

[1]李凱云.機械加工表面質量對機器使用性能的影響[J].汽車運用，2008（01）

[2]王碩.機械加工表面質量的影響因素與提高途徑[J].裝備制造，2010（01）