影響零部件表面加工質量的因素及應對措施

靳 偉

（凱邁（洛陽）電子有限公司，河南 洛陽 471003）

機械零部件表面的加工質量對于機械零部件的使用性能及使用壽命有著非常嚴重的影響。隨著近些年來科技的進步，對于機械零部件的要求也越來越高，其表面的加工質量更是引起了人們的重視。在對影響機械零部件表面加工質量影響因素的基礎上做好零部件加工工藝的改進，以達到提高機械零部件表面加工質量的目的。

1 機械零部件加工及表面質量的影響因素

1.1 機械零部件的機械加工

現今所使用的機械零部件的機械加工主要是指采用機床來完成零部件的加工。在使用機床進行切削加工時，所使用的刀具隨著機床的進給會在零部件的表面留下切削痕跡，其形狀是刀具幾何形狀的復映，同時在切削加工時會在零部件表面產生一定的塑形變形，從而影響零部件的加工質量.同時在磨削加工也會對零部件的表面質量產生一定的影響。

1.2 影響機械零部件表面質量的因素分析

在機械零部件的加工過程中對零部件表面質量產生影響的因素有：（1）加工工藝中的振動對工件表面質量的影響，在機械加工過程中刀具切削刃與待加工面之間形成一種周期性的相對振動，從而在加工表面形成一種振紋，影響表面質量。（2）刀具的幾何參數、材質等所產生的影響。刀具中的幾何參數對于表面質量的影響因素主要是刀具的副偏角、主偏角等，在一定的條件下，減少以上的刀具幾何參數能夠提高工件的表面質量。同時在進行零部件的加工時，不同的加工件材質需要使用不同材質的加工刀具。（3）加工過程中切削液對于加工表面的冷卻和潤滑作用可以有效的減少切削過程中刀具與加工件之間切削溫度，從而減少切削面之間的塑形變形，減少切削積瘤和鱗刺的產生。（4）待加工零部件工件材料對于表面質量的影響，所需加工的工件材料韌性越好，則金屬在加工時所產生的塑形變形也越大，從而使得金屬加工后的表面粗糙度越大，在進行脆性材料加工時，高速加工后會使得其切屑呈現出碎粒狀，從而極大的影響零部件的加工質量。（5）在不同的材料加工時需要根據其特性采用不同的切削進給速度，從而匹配其加工特性。（6）磨削加工也會對表面質量產生一定的影響，在磨削加工時，所使用的砂輪粒度越細則磨削加工后的表面質量越高，磨削量越大則表面質量越好。

2 提高零部件加工過程中表面質量的措施

為了提高零部件加工的表面質量可以采用以下措施來提高表面的加工質量：（1）在刀具方面，在零部件的切削加工時會產生較大的熱量，從而使得工件在受熱的情況下其金屬性能產生了一定的變化，最主要的表現是工件表層的金屬顯微硬度的變化、金屬金相組織產生一定的變化和加工后所產生的殘余應力的變化。同時在進行磨削加工時，所產生的熱量相較于切削加工要更大，從而對于磨削加工后的金屬零部件表層的金屬性能變化更為嚴重。減少加工時的刀具受熱對刀具性能的影響，減少刀具的磨損，提高零部件的表面加工質量。同時為了減少金屬加工的殘留棉結，在刀具的選擇時應當選用較大的刀尖圓弧半徑以及較小的副偏角或合適的修光刃等，同時對于不同的待加工材料需要選用不同的刀具進行匹配，對于磨損嚴重的刀具重新進行磨刃或是更換新的刀具以減少刀具對于機械零部件表面加工質量的影響。（2）在待加工材料的性能分析中，待加工材料的韌性和金相組織會零部件的加工性能產生較大的影響，對于一些塑形較高的低碳鋼、低合金鋼的材料，需要對材料首先進行熱處理以降低以上塑形較大材料的塑形變形，從而減少零部件加工時其對加工表面質量的影響。在進行塑形材料的加工過程中，高速旋轉的刀具會對加工的零部件金屬產生一定的擠壓變形，同時在加工時切屑產生時會對工件產生一定的撕裂作用，從而會使得加工后的工件表面質量產生較大的變化。待加工工件的材料韌性越好、加工時所產生的塑形變形就越大，從而使得加工后的工件表面的質量越低。因此，在進行塑形材料的加工時需要對材料的特性有著充分的了解，對于不同的材料編制不同的加工工藝，提高材料加工性能，從而提高工件材料加工后的表面質量。（3）切削加工時的切削用量選用的是否合理會對材料加工后的表面質量產生較大的影響。在進行塑形材料的切削時，高速切削加工可以有效的減少塑形材料的切削變形，同時還可以抑制加工切削瘤的產生，從而提高加工后工件表面的加工質量。在對脆性材料進行加工時，切削速度對于表面質量無法產生較為明顯的影響，適當的減少加工時的進給量可以有效的降低殘留面積的高度，提高表面加工質量。對于進給速度的選用需要根據材料的特性進行適當的選取，避免速度過低時刀具的刀刃由于切削厚度過小而無法進入工作狀態，從而在工件表面產生強烈的摩擦擠壓使得工件表面的加工質量進一步降低。對于加工時的速度與加工進給量需要根據材料的特性進行適當的選取，提高工件加工后的表面質量。（4）合理的選用加工冷卻方法，在進行零部件的加工時，冷卻液主要用來帶走加工時刀具與工件之間產生的熱量，同時潤滑加工表面，從而提高零部件加工的表面質量。

結語

機械零部件的表面加工質量會對機械的使用性能（如耐磨性、接觸剛度、配合性質抗腐蝕性）以及使用壽命等產生較大的影響，隨著現今機械使用要求的提高，對于機械零部件的表面質量的要求也越來越高，只有在理解并掌握影響機械零部件加工表面質量影響因素的基礎上才能在生產實踐中采取相應的加工工藝，減少零部件因表面質量缺陷而導致的加工質量問題，從而提高零部件的使用性能和壽命。

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