機械加工表面質量的影響因素及改進措施

耿遨

摘要：在機械制造行業中，對于產品的精度有著更高的要求。數控機床的應用，使得加工零件的表面質量獲得很大提升，同時提高了加工零件的使用性能。因此，應盡量減少各類因素對加工零件表面質量的影響，使其表面質量滿足要求。本文分析了零件使用性能的影響因素，然后對相關的情況進行總結，針對存在的問題，提出了有效的改進措施和對策。

關鍵詞：機械制造;表面性能;解決措施

1.機械加工表面方式對于零件加工性能的相關影響

1.1表面質量對疲勞度的影響

（1）加工表面層硬化時間對機械零件的疲勞強度測試的影響。對零件進行硬化加工可以遏制現存裂紋的擴展以及形成新的裂紋。（2）部件加工表面施加壓力對疲勞強度的影響。其表面的參與壓力能夠使得零件具有相對穩定的疲勞強度，這主要是因為拉應力會讓零件表面原有的裂紋逐漸變大，這樣就可以大大降低零件表面的疲勞程度，同時拉應力還能夠有效的減小疲勞裂紋產生的速度，所以才能夠在一定程度上控制零件表面的疲勞強度。（3）零件表面的加工平滑性能對其疲勞程度測試的影響。在一定狀態下，疲勞裂紋的出現一般都集中在表面粗糙的最低點處。

1.2表面加工程度對耐磨性的影響

機械部件表面加工精度的高低影響分為三個級別：（1）零件表面淬火硬化流程對其耐磨性的影響程度。之所以在零件加工過程中經常會在表面做淬火硬化的處理方式是因為這樣可以有效增大零件表面的硬度，最終使得其耐磨性得到提高。（2）零件加工面粗糙度有利于提升耐磨性能。任何零件表面都是有一定的粗糙性的，正因為如此，我們很容易得知，零件的兩個表面在接觸過程中，耐磨性能好的加工部件，對于不同器件之間的接觸面積越小，說明耐磨性能越好。

1.3零件表面的質量對其耐腐蝕性的影響

對零件的耐腐蝕性有影響的因素非常多，其中表面的質量的影響程度非常大。零件表面的粗糙程度對于具有腐蝕性物質的聚集能力也是有影響的，比如在粗糙表面的低洼處更容易聚集這些腐蝕物，長期積累，腐蝕現象明顯，就會降低零件的耐腐蝕性。另外，之前提到的施壓壓力對零件耐腐蝕性也會有負面的影響，主要的影響過程是把原有腐蝕開裂處面積變大，使得化學腐蝕速率急劇增加。

2.機械部件表面加工精度的影響因素分析

2.1切削力以及切削熱對零件表面質量影響

由于切削零件的時候會受到相關作用的影響，零件表面的形態會發生很大的變化，這樣就使得零件出現冷卻硬化的現象了，這樣零件變形的概率會變小，也就是說抵抗零件變形的阻力增大了，零件整體的機械性能收到了改變。切削熱的產生在加工機械的過程中是不可避免的，如果產生的熱量過多并且超過了它本身能夠承受的程度，那么零件表面質量就會受到很大的影響，從而使得零件表面的硬度發生變化，同時還會產生參與拉應力，使得零件的表面質量受到很大的改變。

2.2原始誤差對零件表面質量影響的程度

原始誤差對零件表面質量的影響還是非常大的，一般來說原始誤差存在的原因有兩個方面，首先是制造零件的機械設備本身存在誤差，另一個方面的原因是機械設備之間的相對位置擺放過程中產生一定的誤差，這樣就導致了最終零件具有誤差。，所以在今后的生產過程中，一定要注意這兩個方面對零件帶來的誤差，通過機械設備質量的提高以及操作人員技術水平的提高來減小零件的原始誤差，機械部件加工精度越高，整體質量越好，使用壽命越長。

2.3 零件表面質量與施壓壓力以及溫度的影響

切削是零件加工中必不可少的一道工序，但是切削過程會使得零件出現塑性變形的現象，具體來說就是零件表面與內部脫離，這樣的現象對導致零件表層的出現相對作用，同時還可能導致參與拉應力的產生，影響零件的整體質量。在機械加工時零件的表面層由于受切削熱的影響，零件基體溫度和表面層溫度間的溫度差變大，由于整體材料的熱縮系數不同，就會熱縮分離，產生變形、開裂的現象，進而嚴重影響零件的機械加工表面質量。

3.提升機械工件表面加工水準的解決措施

3.1優化的工藝流程，改善切削條件

選擇合理的切削條件以及制定科學的工藝流程是保證零件加工表面質量的關鍵與基礎。流程要滿足定位基準、設計基準統一重合的原則，便于裝夾定位，確保零件加工方法具有合理性的前提是制定科學準確的工藝流程，只有制定更加合理的工藝流程才能夠提高零件的整體質量。所以科學的切削速度、切削刀具角度以及適當的進給量等切削加工條件，才能有效地確保零件的表面機加工質量。

3.2運用更加先進加工工藝來降低原始誤差

在加工機械零件時可以對先進的加工技術進行積極的引進，利用誤差預防技術以及補償技術來使得零件加工品質得以有效的，提升加工精準性，降低加工誤差引發的表面質量問題。利用更加先進的設備，與此同時，引進更加科學的工藝，只有做到這兩點才能夠提高零件的制造能力，還能夠改善原有加工工藝帶來的不足之處，通過均始化原始誤差和原始誤差轉移方式來減少主要原始誤差的影響，誤差雖然是不可避免的，但是可以通過更換加工設備，使用先進的加工技術來不斷改善傳統加工誤差的影響。

3.3降低機械零件的殘余應力和表面層熱變形對質量的影響

加工零部件時，要結合設備的性能要求，建立加工指標規劃設計，在提升表面性能方面，可以純化機械部件材料組成，減少熱縮現象對于材料性能的影響，改善切削液的加入方式和使用流程，降低殘余應力產生的裂痕。除此之外，在制造零件的過程中，還可以利用相關的制造工藝零件來使得自身表面質量得以有效的改善，增強工件表面材料性能的穩定性，進而減小在加工零件時產生的表面層熱變形與殘余應力。

4.結語

要想保證機械設備能進行正常運轉，必須使機械零件具有良好的工作性能。所以，在加工機械的過程中對影響其表面質量的關鍵性因素要進行重點分析，并且要采取行之有效的措施，從而提高我國的機械加工表面的技術水平。

參考文獻

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