影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的思考

1影響表面加工質(zhì)量的因素

（1）機(jī)床產(chǎn)生的幾何誤差。在機(jī)械零件的加工中相對(duì)于刀具來(lái)講，機(jī)械零件的成型過(guò)程是通過(guò)機(jī)床來(lái)完成的。所以，在機(jī)械零件的整個(gè)加工過(guò)程中，對(duì)機(jī)床的加工精度要求是非常高的，同時(shí)對(duì)于加工精度具有很大影響的也包括機(jī)床的制造誤差。機(jī)床中的誤差包括主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差以及傳動(dòng)鏈的誤差。這些誤差都會(huì)對(duì)工件加工的精度具有較大的影響，其中尤其以機(jī)床的磨損為例，機(jī)床的磨損會(huì)讓機(jī)床的工作精度大幅度下降，而主軸回轉(zhuǎn)誤差則會(huì)直接影響被加工工件的精度。所謂主軸回轉(zhuǎn)誤差，指的是在每一次的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)于其平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的變動(dòng)量，而機(jī)床上進(jìn)行確定機(jī)床部件相對(duì)位置的關(guān)系的基準(zhǔn)便是導(dǎo)軌。導(dǎo)軌本身也會(huì)存在制造誤差，導(dǎo)軌的誤差主要是由于其受到不均勻的磨損或者在安裝過(guò)程中不規(guī)范造成。而機(jī)床精度下降，首當(dāng)其沖的影響因素便是導(dǎo)軌的磨損，其次是傳動(dòng)鏈的誤差，傳動(dòng)誤差也就是傳動(dòng)鏈的誤差，也就是說(shuō)傳動(dòng)鏈的組件在制造和裝配過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，傳動(dòng)鏈在使用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生磨損，這種誤差通常會(huì)用傳動(dòng)鏈的末端原件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。

（2）夾具的幾何誤差影響。夾具的作用便是讓工件在機(jī)床上具有一個(gè)正確的安裝位置，因此，夾具制造時(shí)產(chǎn)生的誤差會(huì)對(duì)工件的加工精度產(chǎn)生巨大的影響。首先是基準(zhǔn)不重合的誤差，根據(jù)原有的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，與夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)形成誤差的便是基準(zhǔn)不重合誤差，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件設(shè)計(jì)圖紙上確定的表面尺寸、形狀、位置所要依據(jù)的基準(zhǔn)，所謂工序基準(zhǔn)在工序圖上是這樣定義的：用來(lái)確定其工序上加工表面在加工后的形狀、尺寸及位置所采用的標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)某件零件進(jìn)行加工時(shí)，需要在工件上選擇若干的要素作為加工時(shí)候的定位基準(zhǔn)，不重合誤差便是選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合所產(chǎn)生的誤差。

（3）刀具切削誤差。刀具在切削零件的過(guò)程中，每一次的工作都會(huì)或多或少的產(chǎn)生一定的磨損，因此會(huì)逐漸引起所切削的工件尺寸及形狀的改變，因此需要操作人員正確的選用刀具材料，選用新型的耐磨刀具材料，并且合理的選用刀具幾何參數(shù)并且注意零件的切削用量，在***大限度上減少刀具的磨損消耗，保證零件的加工質(zhì)量。

（4）切削力和切削熱對(duì)質(zhì)量的影響。在機(jī)械零件切削加工過(guò)程中，零件一般會(huì)由于受到切削力以及切削熱的作用，其表面物理機(jī)械性能會(huì)跟著產(chǎn)生變化，其中***主要的變化就是機(jī)械零件的表面層硬度、濕度以及其組織結(jié)構(gòu)、殘余作用力等的變化。磨削加工所產(chǎn)生的變形、切削熱以及影響，都比刀刃切削時(shí)更為嚴(yán)重和突出，因此，在磨削加工以后，機(jī)械加工零件表面機(jī)械性能的變化一般比較大。

（5）機(jī)械加工表層冷卻硬化對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響。在機(jī)械加工過(guò)程中，一般會(huì)因?yàn)榍邢髁Φ淖饔茫M(jìn)而產(chǎn)生一定的變形，使得零件發(fā)生扭曲、畸變等，甚***會(huì)產(chǎn)生破裂等，這些都會(huì)使得機(jī)械加工零件的表面硬度、強(qiáng)度等發(fā)生改變，這種現(xiàn)象通常稱(chēng)為冷卻硬化。表面冷卻硬化的結(jié)果就是會(huì)極大地增大零件變形的阻力，進(jìn)而使得了零件的物理性能也跟著發(fā)生了變化。而且在機(jī)械加工過(guò)程中，由于受到切削力與切削熱的作用，加工以后的機(jī)械零件表層的性能主要取決于所受切削力與切削熱的作用。

2提高機(jī)械加工質(zhì)量的方法

（1）減小殘余作用力，降低切削熱的影響。提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工零件的使用性能，危害***為嚴(yán)重的殘余作用力、磨削、燒傷以及裂紋等引起的磨削熱。因此，我們要把怎樣降低磨削熱并逐步減少其嚴(yán)重影響作為是機(jī)械加工中的一個(gè)重要議題，積極采取加速磨削熱的傳出以及減少磨削熱的發(fā)生等方式認(rèn)真加以研究解決和落實(shí)。一個(gè)方面，需要我們選擇合理的磨削參數(shù)。為直接減少磨削熱的產(chǎn)生，可以進(jìn)一步降低磨削區(qū)域的溫度，并科學(xué)合理地選擇磨削參數(shù)。但是，樣一般會(huì)造成機(jī)械加工零件的表面粗糙程度增大的矛盾。另一方面，我們也可以通過(guò)選擇合理有效的冷卻方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好地對(duì)機(jī)械加工磨削液進(jìn)行快速冷卻。

（2）采取冷壓強(qiáng)化加工技術(shù)，提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量。采取冷壓強(qiáng)化加工技術(shù)，可以不斷提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量。對(duì)于承受高應(yīng)力、交變負(fù)荷等的零件，我們可以采用液壓、擠壓、噴丸等表面強(qiáng)化加工工藝技術(shù)，使得其表層產(chǎn)生殘余作用力和冷硬層，并逐步降低其表面的粗糙程度，進(jìn)而不斷提高機(jī)械加工零件的耐疲勞強(qiáng)度以及抗腐蝕性能等。實(shí)際上，我們通常采用***多的是滾壓和噴丸兩種方式。所謂滾壓，就是運(yùn)用工具制成的鋼滾輪或者鋼珠在機(jī)械加工零件上進(jìn)行滾壓的技術(shù)措施。所謂噴丸，就是一種采用空氣壓縮或者離心力的作用，將大量直徑細(xì)小的鋼丸、玻璃丸等，以很快的速度向機(jī)械零件表面噴射的技術(shù)方法。

（3）采用精細(xì)加工技術(shù)，健全機(jī)械加工技術(shù)。一方面，要積極采用精細(xì)加工技術(shù)。通常情況下，精細(xì)加工技術(shù)主要有高速精鏜、高速精車(chē)、寬刃精刨以及細(xì)密磨削等方法措施，對(duì)此，我們必須結(jié)合實(shí)際因地制宜地選擇使用。另一方面，認(rèn)真采取光整加工技術(shù)。這是因?yàn)楣庹庸ぜ夹g(shù)是一種利用粒度極為精細(xì)的磨料，對(duì)機(jī)械加工零件表面進(jìn)行微量切削、擠壓以及擦光的方法措施。采用光整加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是在沒(méi)有與磨削深度相對(duì)應(yīng)的磨削參數(shù)時(shí)，一般都只要求機(jī)械零件加工過(guò)程中很低的單位切削壓力。由此可見(jiàn)，在機(jī)械零件加工過(guò)程中，所產(chǎn)生切削力以及切削熱都比較小，因而獲得的表面粗糙程度比較低，其表層一般不會(huì)產(chǎn)生熱損傷現(xiàn)象，并且還產(chǎn)生了一定的殘余作用力。所以，在機(jī)械零件加工中，由于所使用的加工工具一般都是浮動(dòng)連接，而因?yàn)榧庸っ孀陨韺?dǎo)向、相對(duì)于零件的定位基準(zhǔn)沒(méi)有確切的位置、使用的機(jī)床也沒(méi)有具有比較精確的成形運(yùn)動(dòng)等，因而就可以不斷降低機(jī)械加工零件表面的粗糙程度，我們—般都可以糾正其形狀以及位置誤差，而且還可以保證其加工精度。

3結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的性能有很大影響。如何處理好這樣一對(duì)矛盾，一直是機(jī)械加工行業(yè)面對(duì)的主要難題之一。所以，在加工實(shí)踐中，我們一定要科學(xué)全面的采取各種合理措施，以達(dá)到對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量進(jìn)行有效控制，提高零部件性能，從而促進(jìn)機(jī)械加工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

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