影響機械加工表面質(zhì)量的成因及改進措施

◎?qū)O海峰

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影響機械加工表面質(zhì)量的成因及改進措施

◎?qū)O海峰

在機械加工的過程中，有效的保障機械加工零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，有效地保障機械加工零部件的表面質(zhì)量，既能夠生產(chǎn)符合施工要求和標(biāo)準(zhǔn)的零部件，同時還能夠有效地提升機械加工的效率和水平。針對當(dāng)前影響機械加工表面質(zhì)量的諸多因素，應(yīng)該采取強有力地措施，有效地提升機械加工的表面質(zhì)量。

在機械加工的過程中，影響機械加工表面質(zhì)量的因素是復(fù)雜的。機械加工表面質(zhì)量直接關(guān)系著機械加工的質(zhì)量，一旦機械加工的加工面表面質(zhì)量出現(xiàn)問題，很容易影響被加工零部件的物理、化學(xué)及力學(xué)性能。產(chǎn)品的工作性能、可靠性、壽命在很大程度上取決于主要零件的表面質(zhì)量?？茖W(xué)的機械加工零部件的表面質(zhì)量，能夠提升被加工物件的表面抗磨性、抗腐蝕性等性能，從而提升被加工物件的使用年限。

影響機械加工表面質(zhì)量的成因

在機械加工的過程中，表面質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著被加工物件的使用性能，直接關(guān)系著被加工物件的使用年限?？茖W(xué)的可靠的表面質(zhì)量，能夠充分發(fā)揮被加工物件的作用，能夠有效地提升被加工物件的生產(chǎn)質(zhì)量，確保被加工物件始終處于良好的性能狀態(tài)中，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。當(dāng)然在機械加工的過程中，影響其表面質(zhì)量的成因是多方面的，具體可包括以下因素：

切削加工影響表面質(zhì)量。在機械設(shè)備的加工過程中，通過物理作用力來實現(xiàn)被加工物件的形狀變化，使得原材料符合生產(chǎn)所需，符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及使用規(guī)范。但在采用刀具對被加工物件進行切削的過程中，很容易因切削量過大、刀具敏銳性較低、刀具切口不均勻等因素，影響加工物件的表面質(zhì)量，造成加工物件表面出現(xiàn)缺損、破損、雜質(zhì)較多等多方面的表面質(zhì)量問題。在使用同一機械設(shè)備對不同材料性質(zhì)的加工物件進行加工的過程中，會因為加工物件性質(zhì)和材料的不同，出現(xiàn)不同程度的表面質(zhì)量問題。在機械加工的過程中，金屬物件是主要的原材料，在運用刀具對金屬物件進行切削時，刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。在實際的機械加工過程中，加工物件的性能越優(yōu)良，其表面質(zhì)量問題越突出。

金屬表層的冷作硬化。在機械加工的過程中，金屬加工物件是主要的加工原材料。在機械加工的過程中，一方面受金屬加工物件的自身的塑性的影響，另一方面由于刀具在切削作業(yè)中會產(chǎn)生巨大的熱量，這些都會影響金屬原材料的塑性變化，使得金屬原材料自身的韌性降低，硬度增強。對于大部分金屬加工物件而言，硬度增強并非好事，一旦硬度增強，金屬原材料的柔韌性就容易降低，在使用的過程中，很容易因內(nèi)外力的綜合作用，使得金屬加工物件產(chǎn)生嚴(yán)重的變形、扭曲、彎折等物理變化，從而影響機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

表面層材料金相組織變化。在機械加工的過程中，會產(chǎn)生巨大的熱量，這些熱量作用于加工物件，很容易引起加工物價的表面層材料的金相組織變化，從而影響其表面質(zhì)量。在機械加工的過程中，一旦加工物件的表面組織發(fā)生了畸變，那么加工物件自身的性能將會發(fā)生巨大的改變，這種改變往往不利于加工物件的優(yōu)良性能的發(fā)揮，往往不利于加工物件使用性能的保持。而且在巨大的熱量的作用下，加工物件的強硬度會降低，同時其內(nèi)部還會殘留一定的預(yù)應(yīng)力，不利于加工物件的長久使用。同時，在機械加工中，伴隨熱量和力的共同作用，加工物價表層會出現(xiàn)裂紋、裂縫。

體積膨脹殘余應(yīng)力增加。在機械加工的過程中，加工物件的表面質(zhì)量問題還包括體積膨脹，這主要是因為在機械加工的過程中，由于刀具與加工物價的激烈作用，使得加工物價的性能發(fā)生了巨大的改變，使得加工物件內(nèi)部的應(yīng)力增加。加工物件內(nèi)部的應(yīng)力在不斷增加和累積的過程中，都容易使得加工物件的體積發(fā)生巨大的膨脹，從而不利于加工物件的性能和質(zhì)量。此外，在機械加工的過程中，殘余應(yīng)力的破壞力不僅僅會增加加工物價的體積，使得加工物件的體積發(fā)生巨大的膨脹，更容易威脅加工物件的綜合性能和質(zhì)量。

機械加工表面質(zhì)量的改進措施

在機械加工的過程中，造成加工物件表層質(zhì)量的因素是多方面的。加工物件的表面質(zhì)量出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯誤，極容易影響加工物價的使用性能和使用壽命，最終造成巨大的生產(chǎn)浪費。鑒于此，在機械加工的過程中，應(yīng)該根據(jù)影響表面質(zhì)量的成因，及時做出改進，以確保機械加工的生產(chǎn)質(zhì)量。

選擇合理的刀具。在機械加工的過程中，對于加工物件的直接作用力是通過刀具的作用而產(chǎn)生的，為了減少刀具對于加工物件表面質(zhì)量的破壞，應(yīng)該選擇科學(xué)合理的刀具。在實踐過程中，應(yīng)該選擇較大的刀尖圓弧半徑、較小的副偏角或合適（=0）的修光刃或?qū)捜芯俚?、精車刀等。這些刀具對于金屬物件的性能的破壞力較低，能夠有效地降低加工物件內(nèi)部性能的保持與平衡。在機械加工的過程中，加工物件的表面質(zhì)量與刀具表面的粗糙度有直接的關(guān)系，因此在實踐中，應(yīng)該加強刀具切削口的維修保養(yǎng)，避免切削口生銹。此外，還應(yīng)該根據(jù)加工物件的性質(zhì)和性能，選擇針對性較強的刀具，使得刀具對于加工物件的破壞力降低到最低程度。

選擇科學(xué)的材料。在機械加工的過程中，加工物件的材料直接影響著表面質(zhì)量，直接關(guān)系著生產(chǎn)加工的質(zhì)量。因此，在機械加工的過程中，應(yīng)該選擇性能較好的生產(chǎn)材料。如果加工物件的塑性較大，那么在刀具切削的過程中，很容易造成表面粗糙度較高，鑒于此，在機械加工的過程中，應(yīng)該根據(jù)加工物件的塑性大小，及時調(diào)整生產(chǎn)工序。對于塑性較大的材料，應(yīng)該在切削前采用淬火技術(shù)來降低被加工物件的塑性。

有效改善切削環(huán)境。在機械加工的過程中，科學(xué)合理的切削工藝，科學(xué)的切削液選擇等都會直接影響加工物件的表面質(zhì)量。因此，在機械加工的過程中，應(yīng)該有效改善切削環(huán)境，根據(jù)加工物件的性能來選擇切削速度，同時選擇合理的切削液，確保機械設(shè)備的高速運轉(zhuǎn)，以降低加工物件的表面粗糙程度。此外，在機械加工的過程中，人們還經(jīng)常運用滾壓、擠（脹）孔、噴丸強化、金剛石壓光等冷壓加工方法來改善表面層材質(zhì)的變化。

在機械加工的過程中，加工物件的表面質(zhì)量問題突出，不僅容易影響加工物件的表面粗糙度，影響加工物件的使用性能，同時還影響加工物件的使用壽命。鑒于此，在機械加工的過程中，應(yīng)該根據(jù)加工物件的性能選擇科學(xué)合理的道具，運用切削液，并改生產(chǎn)工藝，改良生產(chǎn)性能，綜合性提升機械加工的質(zhì)量。

（作者單位：濟寧技師學(xué)院）