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機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及改進(jìn)
四川省崇州市職業(yè)中專學(xué)校 艾軍 2014/11/11 19:04:49
【摘要】作為一項(xiàng)對(duì)加工極為精細(xì)的工作，機(jī)械加工表面質(zhì)量成為了零件使用性能優(yōu)劣的重要影響因素。如何能夠使機(jī)械加工表面質(zhì)量得到相應(yīng)的要求，成為現(xiàn)在人們研究的重點(diǎn)。本文作者憑借長(zhǎng)期的機(jī)械加工表面質(zhì)量檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)加工零件表面出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析、討論，總結(jié)影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各個(gè)因素，以期形成一套合理的機(jī)械加工改進(jìn)措施。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；表面質(zhì)量；影響因素；措施
機(jī)械加工表面質(zhì)量就是加工零件的表面粗糙度。由于機(jī)械加工表面質(zhì)量在很大程度上影響著加工零件的力學(xué)、化學(xué)以及物理性能，因此機(jī)械加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣決定了零件的使用壽命、工作性能和可靠性。作為機(jī)械零件加工質(zhì)量的重要部分，零件表面質(zhì)量在機(jī)械零件加工過(guò)程中受到了很大的重視。眾所周知，零件的的損壞一般是從零件的表層開(kāi)始的，因此零件表面質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響著零件的耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性以及抗疲勞性。有些機(jī)械加工表面看似光滑，但是表面存在很多裂紋和波紋，這些物理上的缺陷會(huì)在零件工作過(guò)程中埋下安全隱患。隨著科技的不斷發(fā)展，許多精密儀器的研制對(duì)零件的表面質(zhì)量有了更高的要求。因此人們?cè)O(shè)計(jì)了許多先進(jìn)的加工工藝，優(yōu)化機(jī)械加工表面質(zhì)量，從而確保滿足市場(chǎng)的需求。
一 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素
1 切削力及切削熱
在機(jī)械零件加工過(guò)程中，切削是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在切削過(guò)程中，機(jī)械零件的表層的機(jī)械性能會(huì)出現(xiàn)很大的變化，使得零件表層硬度、金屬材料金相組織以及殘余應(yīng)力等方面發(fā)生改變。因此，切削過(guò)程中所用到的切削力以及切削熱對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量有很大的影響。在切削力以及切削熱的作用下，機(jī)械零件表層在切削過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)冷卻硬化的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)在一定程度上阻礙零件的變形，進(jìn)而改變了零件的物理機(jī)械性能。
在切削過(guò)程中，零件與刀具高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致大量切削熱的產(chǎn)生。當(dāng)切削熱達(dá)到一定程度后，零件表層的溫度超過(guò)了特定的界限，使得機(jī)械零件的表層金相組織發(fā)生改變，從而影響機(jī)械零件表層的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)也產(chǎn)生了一定的殘余應(yīng)力。由此可知，在機(jī)械零件加工過(guò)程中，切削力以及切削熱會(huì)在很大程度上影響機(jī)械加工表面的質(zhì)量。
2 原始誤差
在零件加工過(guò)程中，由于加工技術(shù)和加工工藝等原因會(huì)使機(jī)械零件表面的加工精度和質(zhì)量和理想機(jī)械加工表面質(zhì)量出現(xiàn)偏差，這就是原始誤差。原始誤差是由多方面原因造成的，例如加工工具、工藝系統(tǒng)、零件所用材料特性、加工設(shè)備以及測(cè)量?jī)x器。原始誤差可以通過(guò)優(yōu)化工藝以及使用精密儀器、設(shè)備而不斷減小減小，但是由于其產(chǎn)生原因的復(fù)雜及儀器、設(shè)備達(dá)不到理想化狀態(tài)，使得原始誤差無(wú)法徹底消除。原始誤差對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響是巨大的，因此為了提升機(jī)械零件的表面質(zhì)量，必須盡可能減小原始誤差，使零件壽命得以延長(zhǎng)，性能更加優(yōu)良。
3 殘余應(yīng)力
在機(jī)械零件加工過(guò)程中，機(jī)械零件的表層因切削而引起塑性變形，使得零件表層的內(nèi)外之間出現(xiàn)相對(duì)作用的力。此外由于零件與刀具高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生大量的切削熱，大量的切削熱量導(dǎo)致零件表層的溫度超過(guò)了一定的界限，再加上金屬表層內(nèi)外的密度、比容差異，零件表層會(huì)產(chǎn)生了一定的殘余應(yīng)力，嚴(yán)重影響了機(jī)械零件的表面質(zhì)量，使得零件的使用性能變差。
4 熱縮性變形
機(jī)械零件的加工在切削過(guò)程中，由于受到大量切削熱的影響，使得金屬表面內(nèi)外溫度產(chǎn)生差異。零件表面與基體的溫度差異會(huì)產(chǎn)生一定的熱壓縮應(yīng)力，導(dǎo)致零件熱縮性變形，進(jìn)而影響了機(jī)械加工表面質(zhì)量。
二 提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的改進(jìn)對(duì)策
1 科學(xué)的工藝流程
作為保證機(jī)械零件表面質(zhì)量的關(guān)鍵，加工工藝在機(jī)械零件加工過(guò)程中扮演者至關(guān)重要的作用。為了保證零件的表面質(zhì)量和其加工方法的合理性，加工工藝的科學(xué)化、合理化成為了必由之路。因此在制定工藝流程過(guò)程中，首先要有準(zhǔn)確的定位，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以便裝夾定位。一套科學(xué)的工藝流程能在很大程度上保證機(jī)械零件的表面質(zhì)量，進(jìn)而提升零件的使用性能。
2 切削條件
在機(jī)械零件加工過(guò)程中，切削過(guò)程是至關(guān)重要的階段。切削過(guò)程中，無(wú)論是進(jìn)給速度和進(jìn)給量，還是切削速度和切削刀具角度都在不同方面、不同程度上影響著機(jī)械零件的表面質(zhì)量。合理的切削條件可以在很大程度上提升表面光滑度，同時(shí)也能有效減少積屑瘤的產(chǎn)生，從而提升了機(jī)械零件的表面質(zhì)量。
3 降低原始誤差
原始誤差對(duì)機(jī)械零件的表面質(zhì)量有著很大的影響，由于原始誤差有其存在的必然性，我們只能通過(guò)使用先進(jìn)的加工技術(shù)、先進(jìn)的加工設(shè)備以及先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器來(lái)盡可能減小原始誤差。通過(guò)對(duì)原始誤差的預(yù)防和補(bǔ)償來(lái)降低誤差對(duì)零件表面質(zhì)量的影響。
4 減少殘余應(yīng)力和熱縮性變形
在切削（未完，下一頁(yè)）
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