机械加工表面质量的影响因素及控制措施

张扬

摘要：机械加工表面质量表面是影响机械产品性能的重要环节，故对机械加工表面质量影响因素进行分析，把握影响根源，才能够对症下药，做到有效控制。本文就机械加工表面质量的影响及原因进行了分析，并提出了解决措施。

关键词：机械加工表面质量；影响因素；措施

伴随着近几年现代机械技术的快速发展，各种自能化设备及机械成为了人们生产、生活的工具，使得各种机械零件长时间处于高温、高速、高压环境，为此，当前各行各业对机械零件加工质量要求也随之提高，一旦出现零件质量问题，势必会导致原有工作性能因此受到影响。通过综合分析，不难发现导致零件工作性能受到影响的关键因素当属零件表面质量，由于其可能对零件上的物理动能造成影响，故本文就机械加工表面质量影响进行探索，旨在为机械加工提出相应的解决对策。

1.机械加工表面质量的影响因素分析

1.1零件加工的原材料

机械加工中原材料是非常重要的基础性部分，在进行机械加工时，不管拥有何种技术手段和技术条件，若加工材料欠佳那么机械加工表面质量也势必会受到影响。为此，机械加工企业要重视长远发展就必须对原材料有更深的认识，并尽可能选择良好的原材料。

1.2零件加工的技术

零件加工本身就需要采用强大的技术作为支撑，除去原材料可使机械加工表面受到影响，加工技术也是影响机械加工表面的重要因素之一。优秀的技术条件和技术支持，在很大程度上可使机械加工原材料上的小缺点受到影响；但若技术非常落后，那么即使拥有再好的原材料也是无法使机械零件质量得到保证的。为此，提高切削和打磨等加工技术均是提升机械加工表面质量的重要方法。

1.3零件表层的冷作硬化

在机械零件加工时，“切削力作用产生的塑性变形”是左右零件表面质量的因素之一，其可导致零件表面出现扭曲变形，“晶粒之间所形成的剪切滑动，晶粒因此出现纤维化和被拉长的变化，严重情况下甚至出现破碎”，这些因素都可能对机械零件表层的硬度造成影响，也就是我们所说的“冷作硬化”。这种反应的存在也在一定程度上，可致使金属的变形阻力发生变化，相应的物理性质也会因此发生变化。冷作硬化下金属所产生的机械零件在很大程度上会对稳定状态造成影响，而因由于物理作用的同时影响，使得其稳定状态也随之发生变化，这个相互作用的过程，就是金属弱化的过程[1]。在这个过程中，机械加工零件的表面质量就无法得到充分的保证。这种弱化作用的强弱同金屬所承受的温度有着直接联系，而在机械加工时，金属的温度较高，这就使得机械加工质量也无法得到充分保证。由此可知，机械零件表层冷作硬化因素也会对机械表面质量造成影响。

1.4零件表面的残余应力

热塑性变形、冷塑性变形以及金相组织变化等都始终与机械零件加工相伴，当完成加工工序后，零件的体积和形状也随之出现变化，但在加工的同时，少量未得到充分释放的残留应力存在于零件表面，我们可将其称之为“残余应力”，根据种类的不同还可分为拉应力和压应力，零件表面残余应力发生变化时，也会随之发生变化，例如：当零件表面的拉应力超过了机械零件所能够承载的力量，那么零件也会随之出席那裂纹，这就使得表面质量受到严重破坏。

2.保证机械加工表面质量的控制措施

2.1严格控制材料质量

机械零件加工材料质量中金组织和材料塑性与零件表面质量有着非常紧密的联系，为此，在选择加工材料时，应对加强这两个方面的控制。而针对低合金和低碳的钢材料，由于其自身具有较强的可塑性，为此，在零件加工的过程中，应通过“正火处理”，使其自身的塑性下降。与此同时，对金相组织来说，不同的零件质量要求也有所差异，应加强对晶粒分布以及组织状态等的了解程度。

2.2综合运用加工技术

当前，较常使用的两大加工技术，主要分为：精密、超精密和光整加工；滚压、挤孔、喷丸强化、金刚石亚光冷压型加工。这两种加工主要特点为：前者在进行加工时，应选择最小的“径向进给量”，而在选择砂轮工作速度时，则以较大为最佳，与此同时，工件的速度也以较低为宜[2]。此外，为了使零件表面加工质量更高，砂轮也应当尽可能地选择细粒砂轮，对砂轮表面也要进行适当的修整，以此来提升磨粒的锋利程度；后者是一种较为先进的处理技术，其能够在很大程度上提升零件表面质量，致使机械产品的质量得到提升。

2.3磨削工具和切削技术控制

首先，在选择磨削工具时，为了使零件表面粗糙度得到控制，工具应以较小的副偏角、较大的刀尖圆弧半径、精车刀以及合适的修光刃等刀具为宜，这种刀具的应用能够使机械加工零件与刀具的适应性得到提高。而要提供啊磨削的质量，则部分零件则需通过手工研磨来处理，这可使零件表面粗糙度达到0.025-0.006μm。其次，切削技术的控制，针对塑性较强的钢材料，在切削时速度可保持在较高的状态，由于高速度切削能够使“积削瘤”得到控制。

2.4控制表面残余应力

残余应力是导致机械加工零件裂纹的主要原因，为此，在加工的过程中，通过增大刀具前角、提升切削速度以及减小刃口圆弧半径等方法来控制残余应力，此外，还可对零件的塑性变形进行控制，使加工零件的温度得到调节。

3.参考文献

[1] 李都喜,苑举勇,张坤伸.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨[J].科技信息,2011,10(15):11-12.

[2] 张媛媛.试论机械加工表面质量的影响因素及控制策略[J].科技与企业,2012,12(6):56-57.