影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施

應(yīng)兵

摘 要：機(jī)械加工制造的主要檢測(cè)指標(biāo)就是加工精度的要求，對(duì)于機(jī)械加工表面質(zhì)量水平直接決定了機(jī)械部件的使用方式和使用方法。為了有效保障機(jī)械加工表面性能滿足客戶的使用要求，保障設(shè)備順利運(yùn)轉(zhuǎn)，需要加強(qiáng)加工表面影響因素分析，積極采取相對(duì)的解決策略。本文的分析思路主要分為三個(gè)步驟，首先是充分了解零件使用性能有影響的因素，然后對(duì)相關(guān)的情況進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了有效的改進(jìn)措施和對(duì)策，對(duì)于機(jī)械加工精準(zhǔn)提升方面具有很大的現(xiàn)實(shí)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；表面性能；解決措施；加工部件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.015

1 機(jī)械加工表面方式對(duì)于零件加工性能的相關(guān)影響

1.1 表面質(zhì)量對(duì)疲勞度的影響

（1）加工表面層硬化時(shí)間對(duì)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度測(cè)試的影響。對(duì)零件進(jìn)行硬化加工可以遏制現(xiàn)存裂紋的擴(kuò)展以及形成新的裂紋。（2）部件加工表面施加壓力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。其表面的參與壓力能夠使得零件具有相對(duì)穩(wěn)定的疲勞強(qiáng)度，這主要是因?yàn)槔瓚?yīng)力會(huì)讓零件表面原有的裂紋逐漸變大，這樣就可以大大降低零件表面的疲勞程度，同時(shí)拉應(yīng)力還能夠有效的減小疲勞裂紋產(chǎn)生的速度，所以才能夠在一定程度上控制零件表面的疲勞強(qiáng)度。（3）零件表面的加工平滑性能對(duì)其疲勞程度測(cè)試的影響。在一定狀態(tài)下，疲勞裂紋的出現(xiàn)一般都集中在表面粗糙的最低點(diǎn)處。

1.2 表面加工程度對(duì)耐磨性的影響

機(jī)械部件表面加工精度的高低影響分為三個(gè)級(jí)別：（1）零件表面淬火硬化流程對(duì)其耐磨性的影響程度。之所以在零件加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)在表面做淬火硬化的處理方式是因?yàn)檫@樣可以有效增大零件表面的硬度，最終使得其耐磨性得到提高。（2）零件加工面粗糙度有利于提升耐磨性能。任何零件表面都是有一定的粗糙性的，正因?yàn)槿绱耍覀兒苋菀椎弥?，零件的兩個(gè)表面在接觸過(guò)程中，耐磨性能好的加工部件，對(duì)于不同器件之間的接觸面積越小，說(shuō)明耐磨性能越好。

1.3 零件表面的質(zhì)量對(duì)其耐腐蝕性的影響

對(duì)零件的耐腐蝕性有影響的因素非常多，其中表面的質(zhì)量的影響程度非常大。零件表面的粗糙程度對(duì)于具有腐蝕性物質(zhì)的聚集能力也是有影響的，比如在粗糙表面的低洼處更容易聚集這些腐蝕物，長(zhǎng)期積累，腐蝕現(xiàn)象明顯，就會(huì)降低零件的耐腐蝕性。另外，之前提到的施壓壓力對(duì)零件耐腐蝕性也會(huì)有負(fù)面的影響，主要的影響過(guò)程是把原有腐蝕開(kāi)裂處面積變大，使得化學(xué)腐蝕速率急劇增加。

2 機(jī)械部件表面加工精度的影響因素分析

2.1 切削力以及切削熱對(duì)零件表面質(zhì)量影響

由于切削零件的時(shí)候會(huì)受到相關(guān)作用的影響，零件表面的形態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化，這樣就使得零件出現(xiàn)冷卻硬化的現(xiàn)象了，這樣零件變形的概率會(huì)變小，也就是說(shuō)抵抗零件變形的阻力增大了，零件整體的機(jī)械性能收到了改變。切削熱的產(chǎn)生在加工機(jī)械的過(guò)程中是不可避免的，如果產(chǎn)生的熱量過(guò)多并且超過(guò)了它本身能夠承受的程度，那么零件表面質(zhì)量就會(huì)受到很大的影響，從而使得零件表面的硬度發(fā)生變化，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生參與拉應(yīng)力，使得零件的表面質(zhì)量受到很大的改變。

2.2 原始誤差對(duì)零件表面質(zhì)量影響的程度

原始誤差對(duì)零件表面質(zhì)量的影響還是非常大的，一般來(lái)說(shuō)原始誤差存在的原因有兩個(gè)方面，首先是制造零件的機(jī)械設(shè)備本身存在誤差，另一個(gè)方面的原因是機(jī)械設(shè)備之間的相對(duì)位置擺放過(guò)程中產(chǎn)生一定的誤差，這樣就導(dǎo)致了最終零件具有誤差。，所以在今后的生產(chǎn)過(guò)程中，一定要注意這兩個(gè)方面對(duì)零件帶來(lái)的誤差，通過(guò)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的提高以及操作人員技術(shù)水平的提高來(lái)減小零件的原始誤差，機(jī)械部件加工精度越高，整體質(zhì)量越好，使用壽命越長(zhǎng)。

2.3 零件表面質(zhì)量與施壓壓力以及溫度的影響

切削是零件加工中必不可少的一道工序，但是切削過(guò)程會(huì)使得零件出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，具體來(lái)說(shuō)就是零件表面與內(nèi)部脫離，這樣的現(xiàn)象對(duì)導(dǎo)致零件表層的出現(xiàn)相對(duì)作用，同時(shí)還可能導(dǎo)致參與拉應(yīng)力的產(chǎn)生，影響零件的整體質(zhì)量。在機(jī)械加工時(shí)零件的表面層由于受切削熱的影響，零件基體溫度和表面層溫度間的溫度差變大，由于整體材料的熱縮系數(shù)不同，就會(huì)熱縮分離，產(chǎn)生變形、開(kāi)裂的現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重影響零件的機(jī)械加工表面質(zhì)量。

3 提升機(jī)械工件表面加工水準(zhǔn)的解決措施

3.1 優(yōu)化的工藝流程，改善切削條件

選擇合理的切削條件以及制定科學(xué)的工藝流程是保證零件加工表面質(zhì)量的關(guān)鍵與基礎(chǔ)。流程要滿足定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一重合的原則，便于裝夾定位，確保零件加工方法具有合理性的前提是制定科學(xué)準(zhǔn)確的工藝流程，只有制定更加合理的工藝流程才能夠提高零件的整體質(zhì)量。所以科學(xué)的切削速度、切削刀具角度以及適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量等切削加工條件，才能有效地確保零件的表面機(jī)加工質(zhì)量。

3.2 運(yùn)用更加先進(jìn)加工工藝來(lái)降低原始誤差

在加工機(jī)械零件時(shí)可以對(duì)先進(jìn)的加工技術(shù)進(jìn)行積極的引進(jìn)，利用誤差預(yù)防技術(shù)以及補(bǔ)償技術(shù)來(lái)使得零件加工品質(zhì)得以有效的，提升加工精準(zhǔn)性，降低加工誤差引發(fā)的表面質(zhì)量問(wèn)題。利用更加先進(jìn)的設(shè)備，與此同時(shí)，引進(jìn)更加科學(xué)的工藝，只有做到這兩點(diǎn)才能夠提高零件的制造能力，還能夠改善原有加工工藝帶來(lái)的不足之處，通過(guò)均始化原始誤差和原始誤差轉(zhuǎn)移方式來(lái)減少主要原始誤差的影響，誤差雖然是不可避免的，但是可以通過(guò)更換加工設(shè)備，使用先進(jìn)的加工技術(shù)來(lái)不斷改善傳統(tǒng)加工誤差的影響。

3.3 降低機(jī)械零件的殘余應(yīng)力和表面層熱變形對(duì)質(zhì)量的影響

加工零部件時(shí)，要結(jié)合設(shè)備的性能要求，建立加工指標(biāo)規(guī)劃設(shè)計(jì)，在提升表面性能方面，可以純化機(jī)械部件材料組成，減少熱縮現(xiàn)象對(duì)于材料性能的影響，改善切削液的加入方式和使用流程，降低殘余應(yīng)力產(chǎn)生的裂痕。除此之外，在制造零件的過(guò)程中，還可以利用相關(guān)的制造工藝零件來(lái)使得自身表面質(zhì)量得以有效的改善，增強(qiáng)工件表面材料性能的穩(wěn)定性，進(jìn)而減小在加工零件時(shí)產(chǎn)生的表面層熱變形與殘余應(yīng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

要想保證機(jī)械設(shè)備能進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使機(jī)械零件具有良好的工作性能。所以，在加工機(jī)械的過(guò)程中對(duì)影響其表面質(zhì)量的關(guān)鍵性因素要進(jìn)行重點(diǎn)分析，并且要采取行之有效的措施，從而提高我國(guó)的機(jī)械加工表面的技術(shù)水平，使得我國(guó)生產(chǎn)零件的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)在全球化的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，最終促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖英軍.影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（03）：72.