影響機械加工表面質量的因素與應對措施

雷鳴雨

摘 要：影響機械加工表面質量的因素有很多，如果想要提高機械的性能，就必須要對機械加工表面質量的因素進行仔細的歸納和研究，這樣才能采取更加有效的措施對其進行處理。

關鍵詞：機械加工；表面質量；改進措施

中圖分類號： TH16 文獻標識碼：A

通常我們所說的機械加工表面質量就是指零件在機械加工之后表面的不平整度，通常我們也將其稱為粗糙度，構件加工后的表面質量直接會影響到構件的質量和性能，產品的可靠性和使用壽命在很大程度上都受到了產品表面質量的影響，所以對機械加工表面質量的影響因素進行研究，并采取有效的措施對其進行改進和控制也有著非常強的現實意義。

1 影響機械加工表面質量的因素

1.1 切削加工

刀具在做進給運動的時候會在加工工件的表面留下非常明顯的切削殘留面積，這種形狀和刀具的幾何形狀是完全相同的，在加工的過程中，增大刀尖的圓弧半徑，減小主偏角的度數都能非常有效的較小殘留的面積，還可以選擇適當的增加刀的前角，也可以很好的降低其在切削過程中出現的塑性變形，定期要給刀具涂抹潤滑液，同時還要對其進行磨研處理也可以十分有效的減少切削過程中的塑性形變，它也是有效降低刀具粗糙程度的有效途徑。

還有很多的物理因素對機械實際運行的性能產生重大的影響，在進行切削加工的過程中會受到切削力和切削熱的影響，這也使得整個表層的金屬在物理性能方面都會產生非常明顯的變化，最主要的變化就是表面的金屬出現了非常明顯的硬化現象，這也會使得組織發生很大的變化，產生了大量的殘余應力，在磨削加工的過程中也會產生非常嚴重的塑性變形，在加工的過程中這些物理機械的性能也會產生非常大的變化。

1.2 表面層冷作硬化

影響冷作硬化的因素也是多種多樣的，切削鈍圓的半徑大小也會出現變化，增大的幾率很大，這樣一來其對表面金屬的積壓作用也就會不斷的增強，塑性形變也會在這一過程中加強，冷硬的作用也得到了強化，刀具的后刀面會受到嚴重的磨損，切削的速度在這一過程中需要不斷的增加，刀具對工件作用的時間也就明顯的縮短，工件的塑性形變擴展的深度不斷的縮小，在切削的深度不斷提高了之后，切削熱的工件制作速度也明顯加快，這樣也就使得冷硬的程度也不斷的增加。

1.3 表面層材料金相組織變化

如果被磨的工件表面的溫度已經超過了相變溫度的時候，表層的金屬就會在金相組織上產生非常大的轉變，這樣就會使得工件表面的硬度在很大的程度上受到了負面影響，同時還會產生一定的殘余應力，甚至在工件的表面還會出現裂紋，通常我們將這種現象稱之為磨削燒傷，淬火燒傷主要有三種，第一種是回火燒傷，一種是淬火燒傷，一種是退火燒傷。針對這三種燒傷現象可，可以采取以下方式進行改進。首先是減少磨削過程中的熱量，一種是對冷卻的條件進行調整，使其達到良好的狀態，這樣就可以減少進入工件的熱量，砂輪的選擇也是非常重要的，所以要選擇質量好的砂輪。

1.4 表面殘余應力

表面殘余應力產生的原因有很多，首先是切削的時候在加工表面金屬的內部發生了塑性形變，這樣就會使得表面金屬的比容加大，這種情況會受到內層金屬的組織，所以在操作的過程中也非常容易出現殘余應力。其次是切削金屬的過程中切削的區域會產生非常多的熱量，再次是不同的金相組織在密度上也是不同的，所以在比容方面也會存在非常大的差異，表層金屬在這一因素發生變化的時候會受到內層金屬的阻隔，這樣也就會產生大量的殘余應力。

2 提高加工表面質量的措施

2.1 刀具方面

為了能夠有效的減少殘留的面積，在選擇刀具的過程中應該選擇刀尖圓弧相對比較大的刀具，同時最好也要保持適當的修光刃，在選擇的時候還應該充分的保證工件材料和刀具的材料具有良好的適應性，這樣也就可以有效的避免刀具出現嚴重的損傷，這些方法和手段對降低表面的粗糙度都有著十分積極的作用。

2.2 工件材料方面

工件材料的所有性質當中，對表面粗糙度影響比較大的有兩個因素，一個是材料的塑性，一個是材料的金相組織。對于一些塑性相對較大的材料，應該對其進行正火處理，這種處理方式可以很好的降低材料自身的塑性，切削加工之后也可以得到相對比較滿意的粗糙度，工件也可以具備很好的金相組織。

2.3 切削條件方面

如果切削的速度非常快，在切削塑性材料的時候就可以很好的降低屑流出現的幾率，同時還可以適當的降低給進量，對整個工藝系統的剛度和強度進行改進和完善，這對保證加工金屬表面質量的提升也有著十分重要的意義。

2.4 加工方法方面

在加工的時候應該選擇精密的或者是超精密的加工，同時還要選擇一個較小的進給量，同時還要對砂輪的速度和軸向的進給速度進行嚴格的控制，采用粗度相對較小的砂輪，在工作表面經過了相應的處理之后，就可以讓砂輪在運行的時候更加的鋒利，消磨加工的質量也會在這一過程中得到明顯的提升，同時它還可以有效的降低加工件表面的粗糙度。

2.5 其他方面

對加工表面變形能夠有效的得到控制，殘余應力的增加也會影響達到加工表面的質量，對刀具的幾何形狀要進行嚴格的控制，盡量減少切削刃刃口的長度，在使用刀具的過程中，應該注意刀具磨損的寬度合理的選擇切削的實際用量，同時還應該控制給進的速度，在加工的過程中要對刀具的運轉狀態予以嚴格的控制。

如果零件的表面出現了殘余應力的時候，工人的勞動強度也會非常大的得到下降，尤其是在應力相對集中的或者是有容易造成腐蝕的物質，這種構件就更容易受到不良的影響，但是很多因素都會導致殘余應力的發生，所以在實際的生產加工過程中，一定要對這些因素進行詳細的分析和控制，這樣才能更好的提高表面的平整度和強度。

結語

在加工表面的時候，有很多因素都會對表面的質量產生影響，而工件表面的質量又會對工件實際的質量產生重大的影響，所以在生產的過程中需要針對這些影響因素采取適當的方法，對其進行優化和改進，只有這樣才能更好的保證我國工件生產的質量。

參考文獻

[1]陳彥華.機械加工表面質量的影響因素[J].中國新技術新產品，2009（24）.

[2]余志娟.機械加工表面質量及影響因素探析[J].裝備制造技術，2009（06）.