機械加工表面質量的影響因素及控制措施

張揚

摘要：機械加工表面質量表面是影響機械產品性能的重要環節，故對機械加工表面質量影響因素進行分析，把握影響根源，才能夠對癥下藥，做到有效控制。本文就機械加工表面質量的影響及原因進行了分析，并提出了解決措施。

關鍵詞：機械加工表面質量；影響因素；措施

伴隨著近幾年現代機械技術的快速發展，各種自能化設備及機械成為了人們生產、生活的工具，使得各種機械零件長時間處于高溫、高速、高壓環境，為此，當前各行各業對機械零件加工質量要求也隨之提高，一旦出現零件質量問題，勢必會導致原有工作性能因此受到影響。通過綜合分析，不難發現導致零件工作性能受到影響的關鍵因素當屬零件表面質量，由于其可能對零件上的物理動能造成影響，故本文就機械加工表面質量影響進行探索，旨在為機械加工提出相應的解決對策。

1.機械加工表面質量的影響因素分析

1.1零件加工的原材料

機械加工中原材料是非常重要的基礎性部分，在進行機械加工時，不管擁有何種技術手段和技術條件，若加工材料欠佳那么機械加工表面質量也勢必會受到影響。為此，機械加工企業要重視長遠發展就必須對原材料有更深的認識，并盡可能選擇良好的原材料。

1.2零件加工的技術

零件加工本身就需要采用強大的技術作為支撐，除去原材料可使機械加工表面受到影響，加工技術也是影響機械加工表面的重要因素之一。優秀的技術條件和技術支持，在很大程度上可使機械加工原材料上的小缺點受到影響；但若技術非常落后，那么即使擁有再好的原材料也是無法使機械零件質量得到保證的。為此，提高切削和打磨等加工技術均是提升機械加工表面質量的重要方法。

1.3零件表層的冷作硬化

在機械零件加工時，“切削力作用產生的塑性變形”是左右零件表面質量的因素之一，其可導致零件表面出現扭曲變形，“晶粒之間所形成的剪切滑動，晶粒因此出現纖維化和被拉長的變化，嚴重情況下甚至出現破碎”，這些因素都可能對機械零件表層的硬度造成影響，也就是我們所說的“冷作硬化”。這種反應的存在也在一定程度上，可致使金屬的變形阻力發生變化，相應的物理性質也會因此發生變化。冷作硬化下金屬所產生的機械零件在很大程度上會對穩定狀態造成影響，而因由于物理作用的同時影響，使得其穩定狀態也隨之發生變化，這個相互作用的過程，就是金屬弱化的過程[1]。在這個過程中，機械加工零件的表面質量就無法得到充分的保證。這種弱化作用的強弱同金屬所承受的溫度有著直接聯系，而在機械加工時，金屬的溫度較高，這就使得機械加工質量也無法得到充分保證。由此可知，機械零件表層冷作硬化因素也會對機械表面質量造成影響。

1.4零件表面的殘余應力

熱塑性變形、冷塑性變形以及金相組織變化等都始終與機械零件加工相伴，當完成加工工序后，零件的體積和形狀也隨之出現變化，但在加工的同時，少量未得到充分釋放的殘留應力存在于零件表面，我們可將其稱之為“殘余應力”，根據種類的不同還可分為拉應力和壓應力，零件表面殘余應力發生變化時，也會隨之發生變化，例如：當零件表面的拉應力超過了機械零件所能夠承載的力量，那么零件也會隨之出席那裂紋，這就使得表面質量受到嚴重破壞。

2.保證機械加工表面質量的控制措施

2.1嚴格控制材料質量

機械零件加工材料質量中金組織和材料塑性與零件表面質量有著非常緊密的聯系，為此，在選擇加工材料時，應對加強這兩個方面的控制。而針對低合金和低碳的鋼材料，由于其自身具有較強的可塑性，為此，在零件加工的過程中，應通過“正火處理”，使其自身的塑性下降。與此同時，對金相組織來說，不同的零件質量要求也有所差異，應加強對晶粒分布以及組織狀態等的了解程度。

2.2綜合運用加工技術

當前，較常使用的兩大加工技術，主要分為：精密、超精密和光整加工；滾壓、擠孔、噴丸強化、金剛石亞光冷壓型加工。這兩種加工主要特點為：前者在進行加工時，應選擇最小的“徑向進給量”，而在選擇砂輪工作速度時，則以較大為最佳，與此同時，工件的速度也以較低為宜[2]。此外，為了使零件表面加工質量更高，砂輪也應當盡可能地選擇細粒砂輪，對砂輪表面也要進行適當的修整，以此來提升磨粒的鋒利程度；后者是一種較為先進的處理技術，其能夠在很大程度上提升零件表面質量，致使機械產品的質量得到提升。

2.3磨削工具和切削技術控制

首先，在選擇磨削工具時，為了使零件表面粗糙度得到控制，工具應以較小的副偏角、較大的刀尖圓弧半徑、精車刀以及合適的修光刃等刀具為宜，這種刀具的應用能夠使機械加工零件與刀具的適應性得到提高。而要提供啊磨削的質量，則部分零件則需通過手工研磨來處理，這可使零件表面粗糙度達到0.025-0.006μm。其次，切削技術的控制，針對塑性較強的鋼材料，在切削時速度可保持在較高的狀態，由于高速度切削能夠使“積削瘤”得到控制。

2.4控制表面殘余應力

殘余應力是導致機械加工零件裂紋的主要原因，為此，在加工的過程中，通過增大刀具前角、提升切削速度以及減小刃口圓弧半徑等方法來控制殘余應力，此外，還可對零件的塑性變形進行控制，使加工零件的溫度得到調節。

3.參考文獻

[1] 李都喜,苑舉勇,張坤伸.機械加工表面質量影響因素及控制措施的探討[J].科技信息,2011,10(15):11-12.

[2] 張媛媛.試論機械加工表面質量的影響因素及控制策略[J].科技與企業,2012,12(6):56-57.