影响零部件表面加工质量的因素及应对措施

靳 伟

（凯迈（洛阳）电子有限公司，河南 洛阳 471003）

机械零部件表面的加工质量对于机械零部件的使用性能及使用寿命有着非常严重的影响。随着近些年来科技的进步，对于机械零部件的要求也越来越高，其表面的加工质量更是引起了人们的重视。在对影响机械零部件表面加工质量影响因素的基础上做好零部件加工工艺的改进，以达到提高机械零部件表面加工质量的目的。

1 机械零部件加工及表面质量的影响因素

1.1 机械零部件的机械加工

现今所使用的机械零部件的机械加工主要是指采用机床来完成零部件的加工。在使用机床进行切削加工时，所使用的刀具随着机床的进给会在零部件的表面留下切削痕迹，其形状是刀具几何形状的复映，同时在切削加工时会在零部件表面产生一定的塑形变形，从而影响零部件的加工质量.同时在磨削加工也会对零部件的表面质量产生一定的影响。

1.2 影响机械零部件表面质量的因素分析

在机械零部件的加工过程中对零部件表面质量产生影响的因素有：（1）加工工艺中的振动对工件表面质量的影响，在机械加工过程中刀具切削刃与待加工面之间形成一种周期性的相对振动，从而在加工表面形成一种振纹，影响表面质量。（2）刀具的几何参数、材质等所产生的影响。刀具中的几何参数对于表面质量的影响因素主要是刀具的副偏角、主偏角等，在一定的条件下，减少以上的刀具几何参数能够提高工件的表面质量。同时在进行零部件的加工时，不同的加工件材质需要使用不同材质的加工刀具。（3）加工过程中切削液对于加工表面的冷却和润滑作用可以有效的减少切削过程中刀具与加工件之间切削温度，从而减少切削面之间的塑形变形，减少切削积瘤和鳞刺的产生。（4）待加工零部件工件材料对于表面质量的影响，所需加工的工件材料韧性越好，则金属在加工时所产生的塑形变形也越大，从而使得金属加工后的表面粗糙度越大，在进行脆性材料加工时，高速加工后会使得其切屑呈现出碎粒状，从而极大的影响零部件的加工质量。（5）在不同的材料加工时需要根据其特性采用不同的切削进给速度，从而匹配其加工特性。（6）磨削加工也会对表面质量产生一定的影响，在磨削加工时，所使用的砂轮粒度越细则磨削加工后的表面质量越高，磨削量越大则表面质量越好。

2 提高零部件加工过程中表面质量的措施

为了提高零部件加工的表面质量可以采用以下措施来提高表面的加工质量：（1）在刀具方面，在零部件的切削加工时会产生较大的热量，从而使得工件在受热的情况下其金属性能产生了一定的变化，最主要的表现是工件表层的金属显微硬度的变化、金属金相组织产生一定的变化和加工后所产生的残余应力的变化。同时在进行磨削加工时，所产生的热量相较于切削加工要更大，从而对于磨削加工后的金属零部件表层的金属性能变化更为严重。减少加工时的刀具受热对刀具性能的影响，减少刀具的磨损，提高零部件的表面加工质量。同时为了减少金属加工的残留棉结，在刀具的选择时应当选用较大的刀尖圆弧半径以及较小的副偏角或合适的修光刃等，同时对于不同的待加工材料需要选用不同的刀具进行匹配，对于磨损严重的刀具重新进行磨刃或是更换新的刀具以减少刀具对于机械零部件表面加工质量的影响。（2）在待加工材料的性能分析中，待加工材料的韧性和金相组织会零部件的加工性能产生较大的影响，对于一些塑形较高的低碳钢、低合金钢的材料，需要对材料首先进行热处理以降低以上塑形较大材料的塑形变形，从而减少零部件加工时其对加工表面质量的影响。在进行塑形材料的加工过程中，高速旋转的刀具会对加工的零部件金属产生一定的挤压变形，同时在加工时切屑产生时会对工件产生一定的撕裂作用，从而会使得加工后的工件表面质量产生较大的变化。待加工工件的材料韧性越好、加工时所产生的塑形变形就越大，从而使得加工后的工件表面的质量越低。因此，在进行塑形材料的加工时需要对材料的特性有着充分的了解，对于不同的材料编制不同的加工工艺，提高材料加工性能，从而提高工件材料加工后的表面质量。（3）切削加工时的切削用量选用的是否合理会对材料加工后的表面质量产生较大的影响。在进行塑形材料的切削时，高速切削加工可以有效的减少塑形材料的切削变形，同时还可以抑制加工切削瘤的产生，从而提高加工后工件表面的加工质量。在对脆性材料进行加工时，切削速度对于表面质量无法产生较为明显的影响，适当的减少加工时的进给量可以有效的降低残留面积的高度，提高表面加工质量。对于进给速度的选用需要根据材料的特性进行适当的选取，避免速度过低时刀具的刀刃由于切削厚度过小而无法进入工作状态，从而在工件表面产生强烈的摩擦挤压使得工件表面的加工质量进一步降低。对于加工时的速度与加工进给量需要根据材料的特性进行适当的选取，提高工件加工后的表面质量。（4）合理的选用加工冷却方法，在进行零部件的加工时，冷却液主要用来带走加工时刀具与工件之间产生的热量，同时润滑加工表面，从而提高零部件加工的表面质量。

结语

机械零部件的表面加工质量会对机械的使用性能（如耐磨性、接触刚度、配合性质抗腐蚀性）以及使用寿命等产生较大的影响，随着现今机械使用要求的提高，对于机械零部件的表面质量的要求也越来越高，只有在理解并掌握影响机械零部件加工表面质量影响因素的基础上才能在生产实践中采取相应的加工工艺，减少零部件因表面质量缺陷而导致的加工质量问题，从而提高零部件的使用性能和寿命。

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