導(dǎo)語：改善機(jī)械加工質(zhì)量提高產(chǎn)品性能一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

所謂加工表面質(zhì)量是指機(jī)器零件在加工后的表面層狀態(tài)。機(jī)械零件的損壞，除了由于設(shè)計(jì)不周、強(qiáng)度不夠或者偶然事故引起的故障以外，大部分都是由于機(jī)械零件表面磨損、受到外界的腐蝕或疲勞破壞引起的。所以，加工表面的質(zhì)量直接影響著零件的工作性能，特別是它的可靠性及壽命。因此，表面質(zhì)量問題越來越受到人們的重視。

一、影響表面質(zhì)量的工藝因素

1．切削加工對表面粗糙度的影響。切削加工在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映復(fù)印。減小進(jìn)給量，主偏角，副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。此外，適當(dāng)增大刀具的前角以減小切削時(shí)的塑性變形程度，合理選擇潤滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和抑制刀瘤，鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。

2．切削用量的影響。實(shí)驗(yàn)證明，切削速度愈高，切削過程中切屑和加工表面的塑性變形程度就愈輕，從而表面粗糙度就愈低。另外，積屑瘤是在較低的速度下產(chǎn)生，積屑瘤的有或無，對表面粗糙度的影響較大，在切削用量的三個(gè)要素中，進(jìn)給量和切削速度對表面粗糙度的影響比較敏感，進(jìn)給量大，切屑變形也大，切屑與刀具前刀面的摩擦以及后刀面與已已加工表面的摩擦加劇，從而增大工件表面粗糙度值。因此減小進(jìn)給量有利于減小表面粗糙度值。

3．工件材料性質(zhì)的影響。當(dāng)切削加工脆性材料時(shí)，其切屑呈碎粒狀。由于切屑的崩碎而在工件表面上留下麻點(diǎn)，增大Ra值。在此條件下，如要使表面質(zhì)量好轉(zhuǎn)，要減少切削用量，采用適當(dāng)?shù)臐櫥鋮s液（如煤油），則可以減輕崩碎現(xiàn)象而使表面粗糙度轉(zhuǎn)好。塑性材料在高速切削時(shí)，易于消失積屑瘤，欲使表面粗糙度好轉(zhuǎn)，對于中碳鋼和低碳鋼要在加工之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)、正火處理，使其硬度處在170HB～230HB范圍之內(nèi)，使它們的切削性能得到改善。除了上述刀具、切削用量、材料等因素之外，磨削加工，工藝系統(tǒng)的高頻振動、潤滑冷卻液的類別，對表面質(zhì)量的影響也不可忽視。

二、影響加工表面層物理機(jī)械性能的因素

在切削加工中，工件由于受到切削力和切削熱的作用，使表面層金屬的物理機(jī)械性能產(chǎn)生變化，最主要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化，金相組織的變化和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。由于磨削加工時(shí)所產(chǎn)生的塑性變形和切削熱比刀刃切削時(shí)更嚴(yán)重，因而磨削加工后加工表面層上物理機(jī)械性能的變化很大。

1．表面層的冷作硬化。切削刃鈍園半徑的增大，對表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)，刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。切削刃鈍園半徑對加工硬化的影響切削速度增大，刀具與工件的作用時(shí)間縮短，使塑性變形擴(kuò)展深度減小，冷硬層深度變小。切削速度增大后，切削熱在工件表面上的作用時(shí)間也縮短，將使冷硬程度增加。進(jìn)給量增加，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強(qiáng)。工件材料的塑性愈大，冷硬現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。

2．表面層材料金相組織變化。當(dāng)切削熱使被加工表面的溫度超過相變溫度后，表層金屬的金相組織將會發(fā)生變化。當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬強(qiáng)度和硬度降低，并伴有殘余應(yīng)力產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)微觀裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故要改善磨削燒傷：（1）正確選擇砂輪，合理選擇切削用量，盡可能地減少磨削熱的產(chǎn)生；（2）改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生的熱量少傳入工件。

3．表面層殘余應(yīng)力。切削時(shí)在加工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生，使表面金屬層的比容加大，由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，而表層金屬的比容加大，體積膨脹，不可避免的要受到與它相連的里層金屬的阻止，因此就在表面金屬層產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。切削加工中，切削區(qū)會有大量的切削熱產(chǎn)生。不同金屬組織具有不同的密度，亦具有不同的比容。如果表面層金屬產(chǎn)生了金相組織的變化，表層金屬比容的變化必然要受到與之相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。

零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇：零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樽罱K工序在該工作表面留下的殘余應(yīng)力將直接影響機(jī)器零件的使用性能。選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的破壞形式。在交變載荷作用下，機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋，會因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。