機(jī)械加工質(zhì)量影響因素及改進(jìn)措施

王 遠(yuǎn)

（北京航天益森風(fēng)洞工程技術(shù)有限公司，北京 100074）

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)工作效率持續(xù)進(jìn)步。當(dāng)前工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)工作越來越關(guān)鍵，機(jī)械加工質(zhì)量好壞直接決定了產(chǎn)品性能。從當(dāng)前機(jī)械加工制造行業(yè)具體現(xiàn)狀來看，不同機(jī)械設(shè)備所面對(duì)機(jī)械加工環(huán)境存在差別，對(duì)于加工產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，為了能夠保證零件可以與相關(guān)使用要求相符合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)安全性，就需要加強(qiáng)機(jī)械加工質(zhì)量控制。因此，必須要針機(jī)械加工質(zhì)量影響因素展開探討，制定針對(duì)性解決對(duì)策幫助機(jī)械加工環(huán)節(jié)質(zhì)量提升，最終促進(jìn)機(jī)械加工行業(yè)持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。

1 機(jī)械加工質(zhì)量的定義及現(xiàn)狀

機(jī)械加工作為重要工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，加工質(zhì)量是保證產(chǎn)品綜合質(zhì)量關(guān)鍵。在日常工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，對(duì)于機(jī)械加工主要包括零部件機(jī)械加工精度以及零部件加工表面兩個(gè)方面。

對(duì)于零部件機(jī)械加工精度，主要是指加工完成后的零部件實(shí)際尺寸幾何參數(shù)性質(zhì)同理想目標(biāo)尺寸幾何參數(shù)性質(zhì)兩者間的具體契合程度。首要就是相對(duì)比條件尺寸，其次是對(duì)形狀性質(zhì)、表面性質(zhì)、幾何性質(zhì)之間是否擁有正確相對(duì)位置。實(shí)際量與目標(biāo)量之間擁有越高契合程度，就表示生產(chǎn)零部件擁有越高精度，機(jī)械加工質(zhì)量也越好。

對(duì)于零部件加工表面質(zhì)量，主要是指開展機(jī)械加工活動(dòng)時(shí)控制零部件表面得具體程度。通過過往工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛄私獾剑鶕?jù)機(jī)械加工完成的零部件發(fā)生損壞時(shí)，基本都是從零部件表面開始。當(dāng)前大部分機(jī)械加工從業(yè)者，對(duì)于零部件表面質(zhì)量是重點(diǎn)研究工作內(nèi)容，通過對(duì)零部件表面質(zhì)量影響規(guī)律進(jìn)行掌握，方便在后續(xù)加工生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)品更好性能、更優(yōu)質(zhì)量。

由此可見，對(duì)于機(jī)械加工零件，需要充分保證其質(zhì)量才可以有效滿足社會(huì)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要，符合現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展目標(biāo)[1]。

2 機(jī)械加工質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品性能的影響

2.1 耐磨性

對(duì)于機(jī)械加工零部件，機(jī)械加工質(zhì)量會(huì)影響其自身磨損程度，起到了決定性影響因素。在具體運(yùn)行零件的工作過程中，如果機(jī)械加工表面比較粗糙，會(huì)對(duì)零件運(yùn)行效果產(chǎn)生影響，會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。對(duì)于零件磨損，一般情況下能夠劃分出不同階段，下面重點(diǎn)就其中兩個(gè)階段進(jìn)行概述，分別是初期磨損階段以及正常磨損階段。對(duì)于機(jī)械加工產(chǎn)品來講，其表面所呈現(xiàn)出來的基本粗糙程度問題比較嚴(yán)重不能將其忽略，其對(duì)于零件使用會(huì)產(chǎn)生直接的影響。如果能夠適當(dāng)控制表面粗糙值，就能夠保證受損程度減小，大大延長產(chǎn)品使用壽命，對(duì)于其他元件受到的干擾因素也能夠有效降低。對(duì)于產(chǎn)品表面粗糙程度值太小，不容易保存潤滑油，因此在運(yùn)行元件的過程中與其他元件接觸面大大增加，提升了磨損程度。

2.2 疲勞強(qiáng)度

對(duì)于金屬元素來講，比較容易受到多種因素、荷載具體影響。受到這些因素影響后，能夠?qū)⒔饘僮冃吻闆r準(zhǔn)確反映，與此同時(shí)還能夠呈現(xiàn)出冷熱相互交替的狀態(tài)，這樣也大大加劇了金屬自身疲勞程度。一旦零部件受到了影響，會(huì)顯著增加機(jī)械加工階段產(chǎn)品表面粗糙程度，導(dǎo)致抗疲勞效果得不到有效提升[2]。

2.3 耐蝕性

一般來講，機(jī)械加工零件能夠擁有良好的抗腐蝕性，對(duì)于腐蝕性因素有一定的抵抗程度。對(duì)于機(jī)械加工零件來講，其表面質(zhì)量會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗腐蝕效果有重要影響。對(duì)于零件來講，其腐蝕情況有所嚴(yán)重直接與表面質(zhì)量存在著密切聯(lián)系。如果零部件擁有明顯的實(shí)際粗糙度，會(huì)表現(xiàn)出非常低的抗腐蝕性。如果表面比較光滑，則表示擁有非常良好的抗腐蝕性效果[3]。

2.4 配合質(zhì)量

對(duì)于機(jī)械加工表面來講，其所呈現(xiàn)出來的質(zhì)量以及所表現(xiàn)出來的配合質(zhì)量。兩者之間具有非常緊密的聯(lián)系。為了能夠充分證實(shí)其所呈現(xiàn)出來的表面質(zhì)量對(duì)于所表現(xiàn)的配合質(zhì)量具有決定性作用，能夠確切反映出其所產(chǎn)生的影響力。在配合進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量過程中，如果其表面所呈現(xiàn)的質(zhì)量變得越來越嚴(yán)重，那么這將會(huì)導(dǎo)致磨損度明顯提升，從而導(dǎo)致配合的質(zhì)量明顯降低。過盈配合中，若是裝配中表面凸峰在擠壓影響下發(fā)生了明顯的變形情況，則實(shí)際過盈量將有所降低，配合件間的連接強(qiáng)度呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)。

3 機(jī)械加工質(zhì)量的影響因素

3.1 切削加工

開展工件具體加工操作過程中，加工刀具一般都會(huì)呈現(xiàn)出幾何形狀。這種類型的加工刀具通常都屬于復(fù)映刀具，刀具在具體運(yùn)動(dòng)操作階段需要進(jìn)行具體控制時(shí)，需要將切削層適當(dāng)預(yù)留出較大面積，刀具基本形狀跟其所選擇的幾何形狀刀具相似度非常高。對(duì)于刀具自身進(jìn)給量要適當(dāng)加以控制，通過選擇與實(shí)際需要相符合刀具，讓切削層能夠控制好殘留面積，保證縮減能夠合理有序[4]。

3.2 工件材料性質(zhì)

對(duì)于工件材料性質(zhì)，主要可以劃分為塑性材料以及脆性材料兩類。對(duì)于塑性材料，在開展具體加工活動(dòng)時(shí)需要重點(diǎn)考慮刀具選擇。由于刀具選擇能夠?qū)⒁欢〝D壓力反映出來，能夠直接讓金屬受到相應(yīng)作用，材料自身也會(huì)發(fā)生變形。刀具一般都是處在被迫狀態(tài)，這樣可以就基本切削處理工作有效開展，明顯將工件之間分離情況有所體現(xiàn)；脆性材料在進(jìn)行加工的過程中，材料因?yàn)樽陨硇阅軙?huì)出現(xiàn)隨粒問題，材料加工表面會(huì)有許多坑點(diǎn)產(chǎn)生，這些因素存在導(dǎo)致材料表面較為粗糙。面對(duì)這些情況，就需要結(jié)合加工工件具體性質(zhì)開展詳細(xì)分析，將間歇處理方案充分具體落實(shí)下來。

3.3 磨削加工

對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量產(chǎn)生干擾因素中，磨削加工也屬于其中關(guān)鍵因素。對(duì)于磨削加工處理工作，機(jī)械加工質(zhì)量與上述切削加工存在一致性特點(diǎn)，比較容易受到塑性問題影響。砂輪自身速度以及硬度等因素，同樣會(huì)有負(fù)面作用產(chǎn)生。磨削加工與切削加工相比較，加工手段容易受到多種因素影響，在開展具體操作過程中需要重點(diǎn)考慮工件磨削旋轉(zhuǎn)次數(shù)。開展實(shí)際切削加工操作過程中，受到操作作用力以及切削熱作用力雙重因素影響，其表面物理機(jī)械性能容易受到多種影響因素干擾，進(jìn)而導(dǎo)致一系列問題產(chǎn)生[5]。

3.4 金相組織變化

受到切削作用具體影響，開展機(jī)械加工能夠?qū)⒓庸ぜ苄宰兓闆r充分反映。當(dāng)前在開展實(shí)際操作過程時(shí)，由于工件比較容易出現(xiàn)扭曲情況，晶粒控制不到位會(huì)存在移位情況，表面會(huì)出現(xiàn)破碎狀態(tài)。面對(duì)這樣問題，需要對(duì)相關(guān)情況影響因素、干擾因素積極重視起來。對(duì)于表面層基本硬化狀態(tài)，在進(jìn)行逐步提升的過程中可以適當(dāng)增加金屬塑性變形阻力，將塑性變形趨勢(shì)適當(dāng)控制好，減少相應(yīng)物理性質(zhì)變化情況。當(dāng)受到冷硬化因素影響后，高能位會(huì)存在不穩(wěn)定情況，但是這種態(tài)勢(shì)能夠逐漸趨于穩(wěn)定，這屬于一個(gè)弱化的過程中。對(duì)于弱化階段，通常是受到了溫度的干擾，如果穩(wěn)定產(chǎn)生了較為明顯的作用，會(huì)在弱化效果上直接表現(xiàn)。如果是相對(duì)穩(wěn)定的溫度狀態(tài)，表層金屬金相組織會(huì)出現(xiàn)變化，基本的強(qiáng)度以及硬度能夠呈現(xiàn)出降低狀態(tài)，會(huì)有微型裂紋產(chǎn)生，這種情況可以視作磨削燒傷。

4 機(jī)械加工質(zhì)量的改進(jìn)措施建議

4.1 完善相對(duì)應(yīng)的刀具設(shè)施

對(duì)于機(jī)械加工質(zhì)量改進(jìn)，首先需要做好的工作就是完善相對(duì)應(yīng)的刀具設(shè)施?，F(xiàn)場(chǎng)操作中用到的刀具，要求的案件是較大以及尖端展現(xiàn)出的圓弧狀、副偏角度較小的修光刀等等，將遺留下的具體面積適當(dāng)縮減，將機(jī)械加工表面整體質(zhì)量加以完善。在選擇具體刀具設(shè)施的時(shí)候，作為工作人員需要就工件原材料適應(yīng)能力充分關(guān)注，有效預(yù)防在實(shí)操進(jìn)程中選擇磨損較為嚴(yán)重的刀具設(shè)施；其次，加工工件工作人員一定要加以重視，保證工件能夠完整，選擇加工工件要求外表平整且鋒利，在使用這類刀具過程中需要對(duì)加工機(jī)械外表光滑程度有效關(guān)注，將粗糙程度盡可能縮減[6]。

4.2 選擇準(zhǔn)確的工件原材料

對(duì)于機(jī)械加工質(zhì)量，受到原材料影響是非常大的，因此在選擇工件原材料的過程中必須要謹(jǐn)慎。對(duì)于加工工件的原材料，其塑性以及金相組織等要展開仔細(xì)探索，對(duì)于工件原材料塑性較大的，比如低合金鋼加工工件材料，通過對(duì)其進(jìn)行正火鍛造技術(shù)處理，確保在實(shí)際操作過程中加工工件塑性能夠得到較為明顯縮減，能夠?qū)⑶邢骷庸ふ嬲饬x上落實(shí)，保證原材料能夠擁有光滑表面；其次，作為工作人員需要將具體加工條件進(jìn)行落實(shí)，通過科學(xué)選擇工件原材料金相組織、相關(guān)性的塑性，將具體影響因素充分考慮在內(nèi)，確保機(jī)械加工整體質(zhì)量能夠充分完善。

4.3 科學(xué)的探索切削條件

操作人員加工塑性原材料的過程中，需要科學(xué)探索切削條件，盡量選擇高速切削處理方法，通過選擇這種方式能夠?qū)⒎e屑瘤問題有效避免；其次，對(duì)于進(jìn)給量必須要合理控制，確保選擇工業(yè)體系高度可以得到較為明顯強(qiáng)化和處理，對(duì)于機(jī)床自身穩(wěn)定性也能夠充分保證，將加工作業(yè)落實(shí)到實(shí)處。

4.4 完善具體的加工方式

對(duì)于加工工件整體質(zhì)量，在開展實(shí)操進(jìn)程工作時(shí)需要工作人員對(duì)使用的加工方法進(jìn)行充分重視，保證選擇加工方法能夠合理和科學(xué)，保證操作手段能夠具備高精度和高密度；其次，在開展實(shí)際操作過程中，工作人員需要同真實(shí)情況有效結(jié)合，通過開展全面探索以及分析來判斷基礎(chǔ)需要。對(duì)速度問題等具體內(nèi)容進(jìn)行確定，工件表面處理選擇細(xì)粒度科學(xué)砂輪來進(jìn)行，這樣能夠有效保證實(shí)際操作過程中工件加工整體質(zhì)量，能夠合理維護(hù)加工工作[7]。

4.5 及時(shí)更新技術(shù)設(shè)備

對(duì)于機(jī)械制造工作來講，核心技術(shù)技術(shù)和設(shè)備。通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，能夠?qū)C(jī)械制造質(zhì)量以及工作效率全面提升。對(duì)于工件加工，機(jī)床性能以及機(jī)床質(zhì)量產(chǎn)生非常重要影響，在開展機(jī)床相關(guān)設(shè)備技術(shù)管理過程中，必須要仔細(xì)觀察設(shè)備運(yùn)行具體情況，盡量選擇機(jī)床具備高性能；對(duì)于刀具選擇，需要保證刀具產(chǎn)品能夠滿足生產(chǎn)要求，選擇材料盡量是耐磨損、高精密性的；在工件固定工序中夾具是主要產(chǎn)品，這是充分保證工件能夠穩(wěn)定生產(chǎn)關(guān)鍵，能夠?qū)⒐ぜa(chǎn)效率有效提升。除了要及時(shí)更新技術(shù)設(shè)備外，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境也需要控制好，將生產(chǎn)車間中濕度以及溫度控制好，減少外在條件對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量影響。最后，開展實(shí)際機(jī)械加工工作時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行新技術(shù)引進(jìn)，工件定位情況需要強(qiáng)化來有效降低工件生產(chǎn)中存在誤差問題，保證機(jī)械加工精密度得到全面提升。

4.6 優(yōu)化機(jī)械加工技術(shù)提升工件加工質(zhì)量

對(duì)于機(jī)械加工工件，在開展實(shí)際處理工作過程中需要選擇工具形式為主、-偏角都比較小，通過適當(dāng)增加部分潤滑液并將削切進(jìn)給量做好控制，避免過多進(jìn)給量造成削切表面比較粗糙。但是需要注意的是，進(jìn)給量需要控制好，如果沒有給予充足量數(shù)會(huì)導(dǎo)致表面粗糙程度加深，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范調(diào)節(jié)進(jìn)給量，選擇科學(xué)有效的方式做好控制活動(dòng)。除此以外，對(duì)于不同工件來講，材料自身金相和塑性都會(huì)有所區(qū)別。在開展實(shí)際加工工作前期，需要開展正火處理操作，通過浴火加工來處理材料將材料塑性有效降低，確保材料組織變化能夠按照要求落實(shí)變化，保證能夠符合相關(guān)加工需要，避免加工粗糙程度太強(qiáng)。在開展實(shí)際加工處理過程中，需要對(duì)切削方式進(jìn)行調(diào)整，切削速度也要做好控制，將工件與加工設(shè)備之間的擠壓程度進(jìn)行控制，將沙粒殘留面積有效降低將粗糙度控制以及處理得當(dāng)。除此以外，通過調(diào)整選擇切削液將切削轉(zhuǎn)速進(jìn)行加快，將機(jī)床以及系統(tǒng)剛度和穩(wěn)定性有效提升，保證機(jī)械加工質(zhì)量能夠得到有效提升[8]。

5 結(jié)束語

機(jī)械加工質(zhì)量影響因素眾多，需要現(xiàn)場(chǎng)管理人員充分重視起來，積極采取措施改善機(jī)械加工環(huán)節(jié)不利因素。通過采取高質(zhì)量的機(jī)械加工工藝方法，保證機(jī)械加工出來的產(chǎn)品高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)格，滿足實(shí)際需要。對(duì)于機(jī)械加工質(zhì)量影響因素，主要從切削加工、工件材料性質(zhì)、磨削加工、金相組織變化等方面考慮，通過采取完善相對(duì)應(yīng)的刀具設(shè)施、選擇準(zhǔn)確的工件原材料、科學(xué)的探索切削條件、完善具體的加工方式、及時(shí)更新技術(shù)設(shè)備、優(yōu)化機(jī)械加工技術(shù)提升工件加工質(zhì)量等措施加以優(yōu)化，希望可以促進(jìn)機(jī)械加工質(zhì)量工藝改善。