影响机械加工表面质量的因素及控制措施

张丽华

张家口长城液压油缸有限公司 河北张家口 076250

影响机械加工表面质量的因素及控制措施

张丽华

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在加工机械表面的时候，有很多因素都会对表面的质量产生影响，而工件表面的质量又会对工件实际的质量产生重大的影响，所以在生产的过程中需要针对这些影响因素采取适当的方法，对其进行优化和改进，只有这样才能更好的保证我国工件生产的质量。本文作者结合多年来的工作经验，对影响机械加工表面质量的因素及控制措施进行了研究，具有重要的参考意义。

机械加工；表面质量；改进措施

1.机械加工表面质量的影响

1.1 耐磨的表面质量的影响。易损件一般可分为三个阶段，最初的磨损阶段和正常磨损阶段和严重磨损阶段。工件表面粗糙度对工件的影响是非常大的。一般说，表面粗糙度值越小，损耗是越小的。但如果表面粗糙度值太小，油就不容易储存，磨损会增加。因此，接触表面粗糙度有一个最优值，该值与零件的工作条件有关，工作负荷增加，早期磨损量增加，表面粗糙度的值也增加了。

1.2 表面质量对疲劳强度的影响。金属循环荷载过度，疲劳损伤后，往往发生在工件表面和下面的表面冷硬层，因此，零件的表面质量对疲劳强度有很大的影响。表面粗糙度值越大，抗疲劳破坏能力就越差。

1.3 耐腐蚀表面质量的影响。部件的耐腐蚀性能在很大程度上取决于表面粗糙度。耐蚀性的表面粗糙度值较大。

2.影响机械加工表面质量的因素

2.1 加工。刀具重新运行工具做进给运动相对于工件，加工表面残留留下切割区域，它的形状是一个刀具几何。主要角度，角度和圆弧齿顶圆角半径的增加，可以减少剩余区域的高度。此外，适当的增加刀具倾角减少塑性变形的程度，合理选择润滑剂和提高刀具磨削质量的减少切削塑性变形和抑制生产的刺剑肿瘤，尺度，降低表面粗糙度值的有效措施。工件材料的性质。刀具加工的塑胶材料，在金属的塑性变形，再加上刀具力量撕裂之间的分离芯片和工件，表面粗糙度值增加。工件材料韧性更好，金属的塑性变形越大，加工表面是粗糙的。脆性材料的加工，芯片是破碎的颗粒，由于芯片的破碎和加工表面上留下许多麻点，使粗糙表面。 影响磨削表面粗糙度的因素。随着表面粗糙度的形成过程加工时，磨削表面粗糙度也由几何因素和金属表面的塑性变形的形成。影响磨削表面粗糙度的主要因素是：粒度砂轮，砂轮硬度、砂轮修整磨削速度和磨磨削工件圆周径向进料的数量和轻型周速度和轴向进料液体冷却和润滑。

2.2 表面冷作硬化。冷作硬化及其评价参数。加工过程的切削力所导致的塑性变形，使性质扭曲，变形，晶粒间剪切滑动、粒长和纤维化，甚至破坏，这些会增加表层金属的硬度和强度，这种现象被称为冷加工硬化（或提高）。的表层金属强化的结果，增加了金属变形阻力，减少塑胶金属，金属的物理性质变化。冷作硬化的金属在高能不稳定的状态，尽快，金属的不稳定是相对稳定的状态，这种现象称为削弱。弱化效应的大小取决于温度、温度、时间长度的大小和程度的强化。由于在加工过程中金属在同一时间通过武力和热效应，因此，处理后的金属表面性质取决于全面加强和削弱作用的结果。 冷作硬化的主要影响因素。切削刃钝圆半径的增加，表面增强效应的金属挤压塑性变形，导致增强冷硬。刀片磨损后，在叶片表面的摩擦加剧后和加工，塑性变形增加，导致增强的冷硬。切削速度的增加，刀具和工件的操作时间，降低塑性变形扩展深度、冷硬层深度降低。后切割速度、切割工件表层的热作用时间缩短，将增加冷硬的程度。

2.3 表层材料的微观结构的变化。当热切割使加工表面的温度超过相变温度后，表层金属的微观结构变化：磨削烧伤。当磨片表层温度高于相变温度时，表面金属层微观结构变化，降低金属表面的强度和硬度，伴随着残余应力产生，甚至出现微裂纹，这种现象被称为磨削烧伤。可能会产生以下三种燃烧：脾气燃烧。如果磨削区温度不超过淬火钢的相变温度，但超过马氏体转变温度，工件表面金属回火马氏体组织将转向硬度较低的回火组织（索氏体或奥氏体），烧伤称为回火烧伤。第二个是淬火烧伤。如果温度超过相变温度在磨削区，再加上冷却液淬火效果，表面金属二次硬化时，金属表面的二次淬火马氏体结构，其硬度高于原来的回火马氏体，在其低，由于冷却慢，硬度低于原来的回火马氏体回火组织（索氏体或奥氏体）。三是退火烧伤。如果磨削区温度超过相变温度和磨削区和冷却液，金属表面会产生退火组织，将表面硬度急剧下降，燃烧这种燃烧称为退火。

2.4 表面残余应力。表面残余应力的原因是切削加工表面金属层的塑性变形时，金属表面的体积增加，因为只有在金属塑性变形，表面和表面的金属体积增加，体积膨胀，不可避免地停止附加一层金属，金属表层的残余应力。二是切割，切割区将会生成大量的切削热。三个不同微观结构的密度不同，也有不同的体积，如果生产的金属表层显微组织的变化，金属的表面体积的变化必须与基体金属障碍，从而生成有残余应力。最后加工零件表面主要工作方法的选择。主要工作表面部分是非常重要的选择最终的加工方法，因为最后的过程在工作表面残余应力对机器零件的性能将直接影响使用。最后选择零件表面加工方法，主要工作部件必须考虑表面的特定工作条件主要工作和可能破坏形式。

3.提高加工表面的质量的措施

3.1 刀具。为了减少剩余区域，应当使用刀具齿顶圆角半径的圆弧，小角或合适的（=0）修复光刃或宽刀盘，整理工具等。选择适应性好的刀具材料和工件材料，避免使用工具磨损严重，这些都有利于降低表面粗糙度。

3.2 工件材料对工件材料性能。加工表面粗糙度的影响是较大的塑性材料和微观结构。对于大型塑胶材料低碳钢、低合金钢、塑胶、正火处理提前为了减少加工后得到较小的粗糙度。工件材料应该有适当的金相组织。

3.3 切削条件。在更高的切削速度切削塑性材料可以抑制发展进程，采用高效的切削液，提高工艺系统刚度，提高机床的动态稳定性，可以获得良好的表面质量。

3.4 处理方法。主要使用了精密和超精密光整加工。选择较大的车轮速度和较小的轴向进给速度，工件速度应该较低，使用细粒度砂轮；好酱砂轮工作表面，使砂轮的磨粒，也可达到良好的研磨效果。选择合适的磨削液可以得到较低的表面粗糙度。

3.5 其他方面。对加工表面变形能够有效的得到控制，残余应力的增加也会影响达到加工表面的质量，对刀具的几何形状要进行严格的控制，尽量减少切削刃刃口的长度，在使用刀具的过程中，应该注意刀具磨损的宽度合理的选择切削的实际用量，同时还应该控制给进的速度，在加工的过程中要对刀具的运转状态予以严格的控制。 如果零件的表面出现了残余应力的时候，工人的劳动强度也会非常大的得到下降，尤其是在应力相对集中的或者是有容易造成腐蚀的物质，这种构件就更容易受到不良的影响，但是很多因素都会导致残余应力的发生，所以在实际的生产加工过程中，一定要对这些因素进行详细的分析和控制，这样才能更好的提高表面的平整度和强度。

4.结束语

此外，生产的轧制压力、（污水）孔，喷丸加工、钻石日历和其他寒冷的处理方法来提高表层材料的变化。在生产实践中，通过这些措施的应用极大地提高加工零件的表面质量，改善工作性能、可靠性和寿命。

[1]闫德明.浅析影响机械加工表面质量的因素及措施[J].山西科技,2012,01:81-82+85.