機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及改進(jìn)措施

廖玉騰+何建

摘 要：在機(jī)械零件的加工中，需要同時(shí)注重機(jī)械零件的加工精度，以及零件表面的質(zhì)量，這兩方面的質(zhì)量可以作為機(jī)械零件質(zhì)量的主要評(píng)估依據(jù)。在機(jī)械生產(chǎn)加工作業(yè)中，機(jī)械零件表面在與產(chǎn)品接觸的過(guò)程中，會(huì)造成一定的磨損，如果生產(chǎn)的產(chǎn)品還具有一定的酸性，就會(huì)腐蝕機(jī)械零件的表面，從而縮短機(jī)械零件的使用壽命，降低機(jī)械零件的可靠性。因此，提升機(jī)械加工表面質(zhì)量顯得尤為重要。本文對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及改進(jìn)措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；表面質(zhì)量；影響因素；措施

1影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素

1.1切削力和切削熱

切削加工是機(jī)械零件加工中的一道重要工序，是機(jī)械零件加工的一種主要的加工方法，而切削熱和切削力則是影響加工表面質(zhì)量的重要因素。在切削加工中，加工表面的質(zhì)量在很大程度上受到切削熱和切削力的影響。機(jī)械零件在切削加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，表面層硬度也會(huì)發(fā)生改變，甚至改變金屬材料的金相組織。在切削熱和切削力的作用下，在切削的過(guò)程中，機(jī)械零件的表面層形態(tài)發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致冷卻硬化的現(xiàn)象出現(xiàn)在機(jī)加工零件的表面，零件變形的阻力加大，改變零件的物理機(jī)械性能。零件和刀具的相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)中，會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱。零件表面層材料的溫度如果超過(guò)特定的界限，金屬零件表層的硬度和強(qiáng)度將會(huì)降低，零件表面層材料的金相組織也會(huì)受到影響，在表層產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，零件的機(jī)械加工表面質(zhì)量也會(huì)受到不同程度的影響。

1.2原始誤差

理想化的零件機(jī)械加工質(zhì)量同零件加工精度和表面加工質(zhì)量的偏差值，就是所說(shuō)的原始誤差，它是在機(jī)械零件的加工過(guò)程中產(chǎn)生的。分析其形成的原因可知，機(jī)械零件的加工技術(shù)手段、加工工藝系統(tǒng)都是造成原始誤差的首要原因。機(jī)械加工的表面質(zhì)量，在很大程度上受到原始誤差的影響。另外，機(jī)床設(shè)備、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夾具都會(huì)對(duì)表面質(zhì)量造成很大的影響，測(cè)量?jī)x器也會(huì)造成一定影響。原始誤差主要包括兩個(gè)方面，即調(diào)整誤差和原理誤差。調(diào)整誤差其產(chǎn)生原因是在加工過(guò)程中調(diào)整加工設(shè)備、工件、刀具而形成的。而原理誤差則是由于采用了相似輪廓刀具或相似成形運(yùn)動(dòng)而造成的。在機(jī)械加工的過(guò)程中，應(yīng)采取有效的措施降低原始誤差，提升機(jī)械零件加工的表面質(zhì)量，從而延長(zhǎng)機(jī)械零件的使用壽命，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能。

1.3殘余應(yīng)力及熱塑性變形

機(jī)械零件在切削力的作用下，發(fā)生表層的塑性變形，內(nèi)部金屬和表層金屬之間在表面出現(xiàn)離層的狀態(tài)，導(dǎo)致相對(duì)的作用力產(chǎn)生于零件表層內(nèi)部和外部間。另外，在機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱，內(nèi)外層金屬比容存在很大差異，在金屬密度上也顯著不同，這些都導(dǎo)致殘余應(yīng)力的出現(xiàn)。零件加工表面質(zhì)量受到最終工序產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的影響很大，同時(shí)還會(huì)對(duì)零件的使用性能造成一定影響。在機(jī)械加工過(guò)程中，零件表面層在切削熱的作用下，會(huì)出現(xiàn)較大的熱壓縮應(yīng)力，這是零件基體和表面層之間的溫度差造成的，進(jìn)而導(dǎo)致熱塑性變形，影響零件的機(jī)械加工表面質(zhì)量。

2探究如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量

從上述的分析中可以看出，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素有很多，在清楚了解影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各因素的前提下，就要采取有效的措施來(lái)對(duì)這些因素進(jìn)行合理的解決，從而使得機(jī)械加工表面質(zhì)量可以得到改善。對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)的應(yīng)對(duì)措施主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：

2.1采用先進(jìn)技術(shù)，制定合理加工方案

科學(xué)技術(shù)的日新月異，機(jī)械加工設(shè)備更新逐步加快，當(dāng)前一些生產(chǎn)車間，采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，依照科學(xué)工藝流程，制定精細(xì)加工計(jì)劃，培訓(xùn)優(yōu)秀高素質(zhì)精細(xì)化員工，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高機(jī)械行業(yè)發(fā)展水平。

2.2采用先進(jìn)的合金刀具

隨著技術(shù)的革新，合金刀具的研發(fā)使用，大大提高了工作效率，與此同時(shí)，加工操作者也開(kāi)始對(duì)不同刀具或者加工同一材料不同類刀具進(jìn)行研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)每一類型的刀具都對(duì)其特定加工對(duì)象有良好使用效果，通常情況下要根據(jù)加工材料的物理特性進(jìn)行有目的選擇，有的材料密度大，硬度高，耐高溫，不易變形，膨脹系數(shù)低，這時(shí)候就要采用高硬度、強(qiáng)韌性、高溫力學(xué)性能強(qiáng)的刀具進(jìn)行加工。隨著各種優(yōu)良性能的刀具層出不窮，人們也在不斷的探索總結(jié)各種材料加工的熔點(diǎn)、彈性、導(dǎo)熱系數(shù)等特點(diǎn)，根據(jù)加工材料選擇刀具，最大化提高刀的切削質(zhì)量。

2.3優(yōu)化加工材料

在機(jī)械加工過(guò)程中，對(duì)于不同材料的加工件，要結(jié)合他的物理性能和化學(xué)性能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，進(jìn)行優(yōu)化加工，在加工過(guò)程中根據(jù)材料的特性進(jìn)行強(qiáng)化硬度，電鍍，淬火等技術(shù)工藝處理，改變材料的表面性質(zhì)，保證加工順利進(jìn)行，還提高加工件的耐磨性和抗腐蝕性，以此避免不必要的損失，加工后的材料對(duì)后期機(jī)械組裝沒(méi)有不良影響，反而提高使用性能。

2.4進(jìn)一步提高各項(xiàng)工藝精度

隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械加工行業(yè)也在進(jìn)一步提高鏜、銑、切、削技術(shù)。在進(jìn)行機(jī)械表面加工過(guò)程時(shí)，根據(jù)圖紙實(shí)際加工尺寸技術(shù)要求，確保公差準(zhǔn)確無(wú)誤的情況下，結(jié)合加工材料的處理技術(shù)性能參數(shù)，綜合考慮各種刀具、量具以及不同工序的技術(shù)要求，對(duì)加工材料進(jìn)行定位，固定、板卡，結(jié)合加工材質(zhì)質(zhì)地適度調(diào)整松緊，防止加工部件局部變形，對(duì)加工面進(jìn)行精準(zhǔn)的鏜、銑、切割、焊接等一系列加工制作，確保加工面符合各項(xiàng)加工指標(biāo)，有利于提高工作效率。

結(jié)束語(yǔ)：在機(jī)械加工中，機(jī)械零件表面質(zhì)量對(duì)加工質(zhì)量影響很大。影響機(jī)械零件表面質(zhì)量的因素是多方面的，因此，機(jī)械加工人員需要在加工前，盡量排除干擾因素，并對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行控制，從而保證零件表面的質(zhì)量。

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