影响机械加工表面质量的因素及改进措施

金林

摘  要：随着社会主义市场经济的发展，我国在经济、政治、文化等诸多方面发展迅速。就在经济高速发展的今天，我国的机械制造业市场空前扩大。但是由于我国现阶段的技术水平有限，机械加工表面的质量很难得到质的飞跃，所以相关工作人员的主要目标就是提升机械加工的表面质量。鉴于此，文章对影响机械加工表面质量的因素及改进措施进行深入分析，为相关工作人员提供参考资料。

关键词：机械加工;表面质量;因素;改进措施

中图分类号：TH161.14 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）16-0110-02

Abstract： With the development of the socialist market economy， China has developed rapidly in many aspects， such as economy， politics， and culture. With today's rapid economic development， China's machinery manufacturing market has expanded unprecedentedly. However， due to the limited technological level in China at present， it is difficult to make a qualitative leap in the quality of machined surfaces， so the main goal of relevant staff is to improve the surface quality of machining. In view of this， this paper analyzes the factors that affect the surface quality of mechanical processing and improvement measures， thus providing reference materials for relevantworkers and researchers.

Keywords： machining; surface quality; factors; improvement measures

工业技术的飞速发展，机器的使用频率越来越高。一些重要的零件在高温、高压力的条件下，表面上出现了一些缺陷。这样不仅会影响零件的功能，还有可能引起腐蚀等现象，会加速导致零件的失效。出现这些状况的原因与机械加工表面质量有很大关系，所以机械加工表面质量受到各方人士的重视。

1 机械加工表面的内涵

一般情况来说，机械零件加工质量有两方面影响因素，一方面是零件的加工密度，还有另一方面是零件表面质量。在这其中零件的加工表面质量则是指机械加工表面的完整程度。除此之外，在实际机械零件加工的过程中，最终机械加工质量与实际会存在偏差，极有可能改变材料本质的性能。对于零部件加工表面的一些质量来说，零部件的配合性、可靠性以及耐磨性他们之间有着直接的联系。但是如果零部件在加工完成之后，其表面的细微裂痕或者缺陷则会更容易导致安全隐患。在机械运转过程中出现，也可能会使得零部件的使用期限受到一定的影响。

在机械加工过程中，任何的一部分机械零件，不管采用的是什么样的材料，经过机械设备的一些加工处理之后，零件表面都会出现一些几何形状，使得机械加工表面没有办法达到预想之中的最佳状态，与预期的差距相对来说较大。在一些情况之下，还会使得材料表面的物理层也会随之发生相应的改变，机械零部件的质量会影响机械零件的性能。具体地体现在零件的耐使用性、可靠性等诸多方面，经过机械加工之后，零件的表面会变得无比光滑。然而，从一些侧面上来看不可避免地就会出现了一些缺陷。比如说：裂痕;比如说：波纹。在机械的运转过程中机械所存在的这些缺陷，一定会对运转之中的设备造成很多的危险，机械零件的自身使用情况也会受到影响。

随着时代的发展、经济的快速进步，也推动着各行各业的发展步伐。工业现代化的发展在科技的促进下，引进一些比较精密的科技，并得到廣泛的应用。同时，这些精密高科技的设备对机械零件的加工表面质量也有了更高的要求。科学从全面的，多方位的分析，对机械加工表面质量造成反应因素的研究，使得机械加工表面这一过程中得到相应的控制，以及改善措施，进一步地提高表面质量，为机械企业未来发展奠定基础。

2 机械加工对使用性能影响

技术的飞速发展，机械加工的表面质量对零件的耐磨性、抗腐蚀性等有着很大的影响。产品的性能、可靠性，甚至是使用年限，很大程度上都取决于零部件的表面质量。所以说，尽管科技的发展迅速，我国的机械加工质量一定要缓步提升，不能处于停滞不前的状态。并且根据一些资料中显示可以看出机械零件的破损，一般都是从加工表面开始的。一般来说，重要或者是特别关键的零件表面会比普通零件的要求高，这也是因为表面质量好的零件在很大程度上使用时的耐磨性、抗腐蚀性较强。

2.1 表面质量对耐磨性的影响

在机械加工表面的这一过程中，表面质量对耐磨性也有一定的影响。零件磨损一般会分为几个阶段，首先是磨损的初期阶段，其次是磨损的正常阶段，最后再到剧烈磨损阶段。机械加工的零件耐磨性，主要是与材料、热处理等有关。在这些条件的确认之下，零部件的表面质量就起到了一些决定性的作用。经过初期的工程磨损后，磨损会缓慢地进入正常状态。当磨损程度达到一定的标准之后，磨损开始加剧，最终会导致零件不能正常工作，被后期称为急剧磨损阶段。

如果表面粗糙程度对零部件的磨损影响极大，那么一般来说表面粗糙值越小，导致的磨损现象不会太严重。但是如果说的面的粗糙程度比较大，接触面更容易产生一些分子，磨损程度反而会增加。所以接触面的粗糙程度与零部件工作情况也有一定的关系，工作过程中负荷加大，初期的磨损程度也会随之发生改变，表面的粗糙程度顺势加大。

2.2 耐腐蚀性

在一般情况下来说，零件的表面质量对其抗腐蚀性也具有一定的影响。如果机械表面的粗糙度比例越大，那么零部件的抗腐蚀性就会越差。

2.3 疲劳程度

对于机械加工表面零部件来说，如果外界的环境发生了一些改变，甚至是有一定的负荷作用，在零部件表面上就会导致一些金属零件出现严重的疲劳变化。在这其中机器加工零部件表面与疲劳则呈现出明显的关系：如果表面的粗糙程度在机械加工阶段出现的频率较高，那么零部件的抗疲劳性，也会随之发生下降。

3 影响机械加工表面质量的影响因素

3.1 切削加工

在机械加工过程中，一定会出现切削零件的过程。比如说切削零件中一定会存在一些正方形、长方形、几何形状的刀具，如果遇到大面积的切削工程则一定会影响机械零件的表面质量。所以随着市场经济的发展，在机械加工切削过程中，为了减少一些切削的面积可以选择适合的刀具进行切削是十分必要的。

3.2 材料性质

在机械加工工件材料的分类中大致分为两种形式，一方面是塑料塑性材料，另一方面是脆性材料。在加工塑性材料的时候，加工零件会直接在刀具的压力下，形成塑性变形，从而对机械加工表面会造成一定的影响。一般情况下来说，如果工件材料存在较高的韧性，对其塑性变形几率也会增大，从而最终能影响其表面的加工质量。如果在加工脆性材料时，很可能会出现碎粒。加工表面出现碎粒就会形成一些坑点，也会影响加工表面的质量。

3.3 工件表层组织变化

因为一些塑性变形的零件在切削之后，会导致工件本体中的晶粒出现位移，甚至出现破碎的情况，从而使得工件表面出现一些变化。但是随着此种变化的出现，便会导致工件晶体结构中稳定性较差，并且在一定条件下，此种不稳定性会过渡到相对稳定的状态，这样一个过程就会称之为弱化。在这一过程中，弱化程度的高低与温度有关系。如果温度升高，在一定度数后便会改变工件组织的结构，导致表面强度下降，甚至是质量也会发生降低的情况。

4 影响机械加工表面质量的改进措施

通过前面的一些现状分析，我们可以得出影响表面粗糙程度的因素有切削条件、刀具、工件材料等几方面。在了解了影响表面粗糙程度的一些因素之后，我们也需要根据一些措施来降低加工表面的粗糙程度，从而来改善加工的表面质量。

4.1 刀具

随着经济制度的发展，针对目前机械加工表面质量来说，为了减少残留面积，刀具应该选择大半径或者说是呈现圆弧形的刀具，这样就可以改善加工表面的质量。另外，在选择刀具时需要根据工件材料的实用性选用哪种刀具，必须避免使用磨损程度较强、整体性较好、非常锋利的刀具。这样刀具的使用，就可以使机械表面保持相对平滑的状态，减少表面粗糙状况。

4.2 工件材料

机械加工表面的质量受到工件材料的影响，并且影响是十分严重的。工件材料中影响机械加工表面质量的一些因素就是材料本身的属性及组织这两个方面。通常来说，塑形较大的一些材料都需要经过相关技术的锤炼处理，将材料的塑性尽可能的降低之后才进行减少加工，这样才能够使材料的表面保持光滑。除此之外，一定要合理的根据加工条件来选择适宜的工件材料与组织，就可以使得机械加工表面质量得到很大的改善。

4.3 加工方面

技术发展，相关企业提高加工表面质量。但是在提高机械加工锻炼质量的过程中，一定要采用合理的加工方法，尽可能的减少进给量。如果可以的情况下，在应用的工件中也要尽可能的选择速度较慢的工件。甚至可以利用砂轮对工件表面进行处理，以此来提高机械加工表面质量。针对砂轮表面一定要进行打磨，使得砂轮的表面保持光滑，这样就可以使得磨削的效果得到最大程度的凸显。将这些砂轮应用到实际的机械加工过程中，就可以使得机械零件加工表面得到有效的提升。此外，合理的选择刀具的形状。可以先选择一些较大的尖角，并利用其磨损程度来减小刀口的半径;而且在使用道具时，应该合理的限制其磨损宽度;选择用量时可以采用较高的切削速度;加工时得采取有效的切割液等。通过此些方法综合起来，则可以减少加工表面层的变化。

5 結束语

综上所述，机械加工表面质量会影响到机器产品在工作过程中的稳定性，甚至直接影响到企业的生产效率。所以机械加工者需要充分地掌握机械加工过程中影响工件质量的因素，并针对不同的加工质量以及加工方式不断地进行优化，从而达到降低工件表面粗糙度，实现提高整个加工质量的目标。

参考文献：

[1]李友生.关于影响机械加工表面质量的因素分析和相关措施探讨[J].中国新通信，2018，20（15）：214.

[2]刘丽萍.浅析影响机械加工零件表面质量的因素及其改进策略[J].机电信息，2011（30）：121+123.

[3]张丽华.影响机械加工表面质量的因素及控制措施[C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.决策论坛——基于公共管理学视角的决策研讨会论文集（上）.中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院：《科技与企业》编辑部，2015：273.

[4]吕季.影响机械加工表面质量的因素和相关措施刍议[C].北京中外软信息技术研究院.第三届世纪之星创新教育论坛论文集.北京中外软信息技术研究院：北京中外软信息技术研究院，2016：1273.