機械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制措施

張揚

摘要：機械加工表面質(zhì)量表面是影響機械產(chǎn)品性能的重要環(huán)節(jié)，故對機械加工表面質(zhì)量影響因素進行分析，把握影響根源，才能夠?qū)ΠY下藥，做到有效控制。本文就機械加工表面質(zhì)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(zhì)量；影響因素；措施

伴隨著近幾年現(xiàn)代機械技術(shù)的快速發(fā)展，各種自能化設備及機械成為了人們生產(chǎn)、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(huán)境，為此，當前各行各業(yè)對機械零件加工質(zhì)量要求也隨之提高，一旦出現(xiàn)零件質(zhì)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(fā)現(xiàn)導致零件工作性能受到影響的關鍵因素當屬零件表面質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(shù)手段和技術(shù)條件，若加工材料欠佳那么機械加工表面質(zhì)量也勢必會受到影響。為此，機械加工企業(yè)要重視長遠發(fā)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(shù)

零件加工本身就需要采用強大的技術(shù)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(shù)也是影響機械加工表面的重要因素之一。優(yōu)秀的技術(shù)條件和技術(shù)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(shù)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(zhì)量得到保證的。為此，提高切削和打磨等加工技術(shù)均是提升機械加工表面質(zhì)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(chǎn)生的塑性變形”是左右零件表面質(zhì)量的因素之一，其可導致零件表面出現(xiàn)扭曲變形，“晶粒之間所形成的剪切滑動，晶粒因此出現(xiàn)纖維化和被拉長的變化，嚴重情況下甚至出現(xiàn)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(fā)生變化，相應的物理性質(zhì)也會因此發(fā)生變化。冷作硬化下金屬所產(chǎn)生的機械零件在很大程度上會對穩(wěn)定狀態(tài)造成影響，而因由于物理作用的同時影響，使得其穩(wěn)定狀態(tài)也隨之發(fā)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(zhì)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(lián)系，而在機械加工時，金屬的溫度較高，這就使得機械加工質(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(jù)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(fā)生變化時，也會隨之發(fā)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(zhì)量受到嚴重破壞。

2.保證機械加工表面質(zhì)量的控制措施

2.1嚴格控制材料質(zhì)量

機械零件加工材料質(zhì)量中金組織和材料塑性與零件表面質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)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(zhì)量要求也有所差異，應加強對晶粒分布以及組織狀態(tài)等的了解程度。

2.2綜合運用加工技術(shù)

當前，較常使用的兩大加工技術(shù)，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(zhì)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?shù)男拚?，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(shù)，其能夠在很大程度上提升零件表面質(zhì)量，致使機械產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升。

2.3磨削工具和切削技術(shù)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(zhì)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(shù)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(tài)，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(diào)節(jié)。

3.參考文獻

[1] 李都喜,苑舉勇,張坤伸.機械加工表面質(zhì)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(zhì)量的影響因素及控制策略[J].科技與企業(yè),2012,12(6):56-57.