機械加工表面質量管理問題及解決對策

摘要：在機械加工領域，表面質量始終是困擾行業發展的主要問題，尤其是在加工質量精度與效率之間的取舍問題，怎樣同時保證零部件加工質量與效率，也是機械加工行業的首要問題。基于此，文章以機械加工表面質量為切入點，通過介紹表面加工存在的諸多質量問題，并且提出相應的解決措施，旨在促進機械加工表面質量的綜合管理效率。希望對相關從業人員提供參考與借鑒。

關鍵詞：機械加工;表面;質量管理;優化對策

前言：隨著科學技術的不斷發展，對傳統工業領域起到良好的促進作用，機械加工領域通過應用現代化技術，能夠不斷突破質量精度難題，以此逐漸向高質、量產的方向發展。但是，在機械加工表面質量控制中卻存在諸多影響問題，必須采取針對性的解決措施，這樣才能保證機械加工零部件的綜合質量。因此，本文針對影響機械加工表面質量的問題進行分析，并且提出相應的優化措施，對促進機械加工領域的發展具有重要意義。

一、機械加工表面質量概述

零部件在機械加工后會產生一個天然的表面層，也就是機械加工表面，在實際加工過程中，表面質量會受到各類因素的影響。例如加工設備、刀具、裝夾方式以及加工精度等，以上任何環節出現差錯都會影響到最終的加工質量。表面粗糙度由于切工具與方式的振動摩擦產生，不同金屬表面在加工中會產生各異的微觀組織變化，同時在零件切削變形的過程中還會在表面殘留應力，當應力無法得到有效控制時，便會對零部件表面形狀進行破壞。因此，在機械加工中要盡量保證零部件的加工技術要求，這樣才能對加工質量提供保障[1]。

二、機械加工表面質量管控中存在的問題

（一）受到切削刀具的影響

在機械加工中，主要的方式便是切削加工，根據零件加工要求對毛坯件進行加工，最后加工成想要的形狀。然而在此過程中，切削刀具會對表面質量造成直接影響，尤其是在零件表面的層殘留，會使零件切屑分離過程中出現撕裂現象，而且當零部件的韌性較高時，形成的撕裂現象也會更嚴重，進而零件表面會變的很粗糙，而且在后續加工中會產生顆粒狀物質。歸根究柢，這是由于未能根據毛坯件材質選擇切削刀具，而且在加工流程與工藝方面也有待完善，這樣才會導致機械加工表面產生質量問題[2]。

（二）零件表面層材料組織變化影響

零部件在進行加工時，會伴隨一定的塑性變形問題，由于零件發生扭曲，晶粒之間出現位移與破碎情況，這樣會提升零件表面層金屬強度，這也是冷作硬化效應。同時，在零件表面硬度持續上升的過程中，會對切削刀具的能力構成阻礙，一旦零件表面層材料組織變化超出范圍時，切削刀具便無法保證正常的工作狀態，進而產生各類表面質量問題。尤其是隨著加工環境溫度的不斷提升，金屬表面強度也會隨之變化，這時還會產生微觀裂紋情況[3]。

（三）無法控制表面層冷作硬化現象

造成機械加工表面冷作硬化現象也分為多種，例如切削鈍圓半徑在變化過程中會對刀具的應用效果造成影響，這樣一來對表面金屬的積壓作用也就會不斷增強，自此過程中塑性變化程度會不斷加強，使刀具的磨損程度增加，這樣勢必會影響到切削效率。而想要恢復切削質量，可以采用增加切削時間與更換刀具的策略，這樣都會損耗作業時間與相應的材料成本。

三、提升機械加工表面質量管理優化策略

（一）合理選擇切削刀具

針對上述影響問題，首先要針對切削刀具進行合理選擇，盡量選擇半徑較大的刀具，例如副偏角較小的修光刀具等，只有在保持加工時間與減少作業面積的前提下，才能避免各類零件表面質量問題。此外，在處理切削刀具時，還要根據技術工藝與毛坯件的材質來綜合分析，避免采用磨損嚴重的刀具，一定要選擇表面平整、完整度高的切削刀具，這樣才能降低零部件表面粗糙的現象，以此來提升零件的表面加工質量。同時還注意的是，在針對特殊材質的零件進行加工時，還要搭配相應的切削液，這樣可以減少刀具與零件之間的摩擦程度，科學控制零件表面的變形問題。

（二）科學選定加工方式

機械加工的質量主要會受到切削硬件與切削模式，例如采用高切削速度可以抑制塑性材料的表面變化速度，同時配備相應的切削液，可以有效提升工藝系統剛度。因此能夠看出科學選定加工方式也是尤為重要的，在機械加工中要注意以下幾點：（1）根據零件建工質量與精度選擇加工方式，并且設計配套的加工流程與方案，從毛坯件的選擇到逐個工序的加工，都需要符合零部件的加工要求;（2）針對零件不同狀態下的加工強度與時間要求進行分析，并且可以采取相應措施對零件表面進行修正，例如采用磨削液來控制機械加工表面的粗糙程度。

（三）控制零件加工表面變形

在切削刀具與加工強度的影響下，零件在機械加工中產生各類變形情況，并且隨著外在環境與溫度的變化，受影響后的變化程度也會逐漸提升。因此，要針對機械加工過程中的綜合環境與溫度進行控制，一方面要合理布置加工冷卻系統，將切削溫度控制在合理范圍內，另一方面要對零件加工碎屑進行控制，以此對零件加工中的表面強度進行控制。此外，針對操作人員的能力與意識進行強化提升，使操作人員在機械加工中具備良好的質量控制意識，這樣才能及時發現表面質量問題，并且進行快速解決。

結論：綜上所述，機械加工表面質量問題會直接影響到零部件的應用質量，機械加工領域想要保證自身的可持續發展，便要不斷引進先進的加工技術，強化表面質量管理控制效果，這樣才能對零部件的應用性能作出保證。本文針對機械加工表面質量管理問題進行研究，首先闡述機械加工表面質量的概念與重要性，其次指出當前機械加工中影響零部件表面質量的各類問題，最后提出相應的優化對策，具體為合理選擇切削刀具、科學選定加工方式、控制零件加工表面變形、強化操作人員綜合能力素質，這樣才能不斷提升機械加工表面質量，幫助行業取得更加廣泛的發展范圍。

參考文獻

[1]高乾坤，李培遠.影響機械加工表面質量的因素及改進措施[J].現代制造技術與裝備，2016，232（03）：93-95.

[2]李洋，王志高，方帥領.淺談影響機械加工表面質量的因素與應對措施[J].工業c，2016（6）：03-03.

[3]吳舒.機械加工表面質量影響因素分析及相應改善對策研究[J].橡塑技術與裝備，2016，v.42;No.366（02）：83-84+92.

作者簡介：于珊，女，1988.10，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，本科，工程師，研究方向：機械加工。