机械加工表面质量的影响因素及控制方法

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1、机械加工表面质量的影响因素及控制方法【摘要】零件是机械加工的重要组成部分，零件质量的好与坏会直接影响到设备的运行性能，而零部件性能高低在很大程度上受制于机械加工表面质量的高低，机械加工表面的表体形状以及表面力学性能的变动对机械零部件是否能有效安全的使用会有很大的影响。基于这样的关系，本文将着眼于机械加工表面质量的影响因素。对其进行剖析，旨在找出并了解机械加工手法与加工表面质量的潜在规律性和联系，由此来更好地掌握加工操作过程，最终促使机械加工表面质量的提高和产品性能水平的进步。【关键词】机械加工；表面质量；机器零件；机器性能0.引言随着现代科学技术的

2、不断进步，生产加工技术水平也逐渐提高，现代工程项目等的制作对机械零件加工质量的要求也就越来越高。而机械加工表面质量是影响零件加工质量的重要因子，会对零件的使用性能产生直接影响。然而由于现在科学技术的限制，我们还并不能保证零件加工的百分百精确，因此在现有技术水平下如何更好地提高机械加工表面质量是一个值得思考的问题。不仅要在加工工艺上控制精度和密度的误差范围，也要对表面的质量引起重视。从而从整体水平上提高机械加工表面质量，改善机器工作性能。61.机械加工表面质量简介一般情况下，机械加工表面是达不到完全平滑且毫无误差的技术水平，切削力、切削热等因素都会对

3、零件表面加工产生影响，从而改变机械的使用寿命和工作性能。机械加工表面质量指的是零件加工后其表面的几何形状和性能，包括物理力学性能和化学性能。机械加工表面受到物理和化学的影响会多多少少使机械表面与标准之间产生误差，影响其性能的稳定性。机械加工表面质量的衡量标准是表面的粗糙程度，既加工表面上的微观几何形状的性质，主要由Ra（轮廓算术平均偏差）、Rz（微观不平度十点高度）、和Rv（轮廓最大高度）等三个参数进行测算。这些参数值得选择要符合零件表面性能的要求和成本经济效益原则。2.机械加工表面质量影响因素2.1表面粗糙度6表面粗糙度是其中的一个重要影响因子。

4、例如在对塑性材料进行加工时，切削工具对金属产生挤压会使材料出现一定的分裂，导致塑性变形的结果，从而加大其表面的粗糙程度。在对工业材料进行加工时，其韧性的大小与金属塑性变形成正比，韧性越好，变形越明显，从而使表面的粗糙程度越大。在对脆性材料进行加工时，难免会产生切屑，而切屑越多意味着加工表面的凹凸点越多，自然会加大表面的粗糙程度。除此之外，切削加工的工具好坏以及工艺水平也会对表面粗糙程度造成影响，例如刀尖的弯曲弧度和操作力度等会直接影响切削面积和残留面积。从加工表面的几何形状影响因素来看，砂轮磨粒的形状和分布会作用于磨削后的粗糙程度，因为其产生是由砂

5、轮上磨粒刮花表面所造成的。如果单位磨粒数量越多，分布空间及大小越均匀，则表面粗糙程度就越低。从物理力学影响因素来看，磨粒滑擦时不产生削屑，只会使表面产生弹性变形。而磨粒产生耕犁作用时，也不会产生削屑，但会产生塑性变形，变形越明显，粗糙程度越大。2.2表面物理力学性能首先是加工的表面层出现的冷作硬化，其集中表现为金属变形屈服点的提高，塑性相对延伸率的降低。在对机械表面进行磨削或者切削加工时，表面金属会发生塑性变形，使得晶体间出现剪切滑移，晶格拉伸、破碎或者扭曲的现象并有可能加剧这种现象。其次，金属表面的金相组织的改变也会产生影响。当切削过热会使加工表

6、面的温度超过相变温度的底线，此时金相组织就会改变。当磨削过热使加工表面温度超过相变温度底线时，金相组织也会随着发生变化，此时其表面金属的硬度和强度会变小，并同时产生残余应力，或者出现微小裂纹。残余应力是在机械表面加工的情况下，当工性表面金属的金相组织或相对基体金属在体积和形状上发生变形时，所残留的相互抗衡的残余应力。62.3零件的耐磨性由于零件加工时所使用的摩擦副材料、润滑剂的不同以及热处理情况的差异存在一定程度上的关联，因此在零件具有耐磨性的特性时，会影响机械加工表面质量。一般来说，零件在磨损过程中包括三个阶段：磨损初期，摩擦副材料开始工作运行时

7、会有一个较为明显的摩擦效果；磨损中期，开始进入正常的磨损阶段，磨损程度相对稳定；到了磨损后期，也就是磨损加速阶段，加剧的磨损会导致零件无法正常运行。正因如此，所以零件的耐磨性也会对机械加工的表面质量产生较大的影响。3.机械加工表面质量的控制方法3.1表面粗糙度的提高在进行磨削加工时，要合理选择砂轮并确定磨削的科学用量，从而使其有利于提高表面粗糙度，此外，也要重视磨削液的利用及其作用。在进行切削加工时，应当选择较大的刀尖弯曲弧度和相对较小的进给量，从而提高表面粗糙程度。在实际工作中，一般高速精切和低速宽刀精切会使表面粗糙程度较小。另外，切削液的选择要

8、合理，挑选刃磨质量较好的刀具，也可以减小其粗糙程度。3.2加工工艺水平的提高6滚压、辗光、喷丸等强化表面的工艺可以用于能够