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【摘要】作为一项对加工极为精细的工作,机械加工表面质量成为了零件使用性能优劣的重要影响因素。如何能够使机械加工表面质量得到相应的要求,成为现在人们研究的重点。本文作者凭借长期的机械加工表面质量检测经验,对加工零件表面出现的质量问题进行分析、讨论,总结影响机械加工表面质量的各个因素,以期形成一套合理的机械加工改进措施。
【关键词】机械加工;表面质量;影响因素;措施
机械加工表面质量就是加工零件的表面粗糙度。由于机械加工表面质量在很大程度上影响着加工零件的力学、化学以及物理性能,因此机械加工表面质量的优劣决定了零件的使用寿命、工作性能和可靠性。作为机械零件加工质量的重要部分,零件表面质量在机械零件加工过程中受到了很大的重视。众所周知,零件的的损坏一般是从零件的表层开始的,因此零件表面质量的好坏严重影响着零件的耐化学腐蚀性、耐磨性以及抗疲劳性。有些机械加工表面看似光滑,但是表面存在很多裂纹和波纹,这些物理上的缺陷会在零件工作过程中埋下安全隐患。随着科技的不断发展,许多精密仪器的研制对零件的表面质量有了更高的要求。因此人们设计了许多先进的加工工艺,优化机械加工表面质量,从而确保满足市场的需求。
一 机械加工表面质量的影响因素
1 切削力及切削热
在机械零件加工过程中,切削是非常重要的一个环节。在切削过程中,机械零件的表层的机械性能会出现很大的变化,使得零件表层硬度、金属材料金相组织以及残余应力等方面发生改变。因此,切削过程中所用到的切削力以及切削热对机械加工表面质量有很大的影响。在切削力以及切削热的作用下,机械零件表层在切削过程中会出现冷却硬化的现象。这种现象会在一定程度上阻碍零件的变形,进而改变了零件的物理机械性能。
在切削过程中,零件与刀具高速的相对运动导致大量切削热的产生。当切削热达到一定程度后,零件表层的温度超过了特定的界限,使得机械零件的表层金相组织发生改变,从而影响机械零件表层的硬度和强度,同时也产生了一定的残余应力。由此可知,在机械零件加工过程中,切削力以及切削热会在很大程度上影响机械加工表面的质量。
2 原始误差
在零件加工过程中,由于加工技术和加工工艺等原因会使机械零件表面的加工精度和质量和理想机械加工表面质量出现偏差,这就是原始误差。原始误差是由多方面原因造成的,例如加工工具、工艺系统、零件所用材料特性、加工设备以及测量仪器。原始误差可以通过优化工艺以及使用精密仪器、设备而不断减小减小,但是由于其产生原因的复杂及仪器、设备达不到理想化状态,使得原始误差无法彻底消除。原始误差对机械加工表面质量的影响是巨大的,因此为了提升机械零件的表面质量,必须尽可能减小原始误差,使零件寿命得以延长,性能更加优良。
3 残余应力
在机械零件加工过程中,机械零件的表层因切削而引起塑性变形,使得零件表层的内外之间出现相对作用的力。此外由于零件与刀具高速的相对运动而产生大量的切削热,大量的切削热量导致零件表层的温度超过了一定的界限,再加上金属表层内外的密度、比容差异,零件表层会产生了一定的残余应力,严重影响了机械零件的表面质量,使得零件的使用性能变差。
4 热缩性变形
机械零件的加工在切削过程中,由于受到大量切削热的影响,使得金属表面内外温度产生差异。零件表面与基体的温度差异会产生一定的热压缩应力,导致零件热缩性变形,进而影响了机械加工表面质量。
二 提高机械加工表面质量的改进对策
1 科学的工艺流程
作为保证机械零件表面质量的关键,加工工艺在机械零件加工过程中扮演者至关重要的作用。为了保证零件的表面质量和其加工方法的合理性,加工工艺的科学化、合理化成为了必由之路。因此在制定工艺流程过程中,首先要有准确的定位,统一定位基准和设计基准,以便装夹定位。一套科学的工艺流程能在很大程度上保证机械零件的表面质量,进而提升零件的使用性能。
2 切削条件
在机械零件加工过程中,切削过程是至关重要的阶段。切削过程中,无论是进给速度和进给量,还是切削速度和切削刀具角度都在不同方面、不同程度上影响着机械零件的表面质量。合理的切削条件可以在很大程度上提升表面光滑度,同时也能有效减少积屑瘤的产生,从而提升了机械零件的表面质量。
3 降低原始误差
原始误差对机械零件的表面质量有着很大的影响,由于原始误差有其存在的必然性,我们只能通过使用先进的加工技术、先进的加工设备以及先进的测量仪器来尽可能减小原始误差。通过对原始误差的预防和补偿来降低误差对零件表面质量的影响。
4 减少残余应力和热缩性变形
在切削过程中,由于切削热和金属表层内外的密度、比容差异等原因引发的残余应力,在很大程度上影响了机械零件的表面质量。此外由于零件表面与基体的温度差异而产生一定的热压缩应力,从而导致零件的热缩性变形也使得零件的表面质量下降。因此,通常在机械零件加工过程中,利用冷压制造工艺来增强零件表面材料的稳定性,从而减小残余应力和热缩性变形,进而提升零件的表面质量。
三 总结
优异的机械零件表面质量能够在很大程度上影响着零件的使用性能。在科技的不断进步的今天,精密仪器的发展对机械零件的表面质量要求越来越高。因此传统的加工条件已经满足不了市场对机械零件表面质量的需求,只有改进机械加工表面质量,才能更好地推动机械制造业的发展。
参考文献
[1] 陈彦华.机械加工表面质量的影响因素[J].中国新技术新产品,2012,(24):90-91.
[2] 刘丽萍.浅析影响机械加工零件表面质量的因素及其改进策略[J].机电信息,2011,(30):36-37.
[3] 闫德明.浅析影响机械加工表面质量的因素及措施[J].山西科技,2012,13(1):102-103.
【关键词】机械加工;表面质量;影响因素;措施
机械加工表面质量就是加工零件的表面粗糙度。由于机械加工表面质量在很大程度上影响着加工零件的力学、化学以及物理性能,因此机械加工表面质量的优劣决定了零件的使用寿命、工作性能和可靠性。作为机械零件加工质量的重要部分,零件表面质量在机械零件加工过程中受到了很大的重视。众所周知,零件的的损坏一般是从零件的表层开始的,因此零件表面质量的好坏严重影响着零件的耐化学腐蚀性、耐磨性以及抗疲劳性。有些机械加工表面看似光滑,但是表面存在很多裂纹和波纹,这些物理上的缺陷会在零件工作过程中埋下安全隐患。随着科技的不断发展,许多精密仪器的研制对零件的表面质量有了更高的要求。因此人们设计了许多先进的加工工艺,优化机械加工表面质量,从而确保满足市场的需求。
一 机械加工表面质量的影响因素
1 切削力及切削热
在机械零件加工过程中,切削是非常重要的一个环节。在切削过程中,机械零件的表层的机械性能会出现很大的变化,使得零件表层硬度、金属材料金相组织以及残余应力等方面发生改变。因此,切削过程中所用到的切削力以及切削热对机械加工表面质量有很大的影响。在切削力以及切削热的作用下,机械零件表层在切削过程中会出现冷却硬化的现象。这种现象会在一定程度上阻碍零件的变形,进而改变了零件的物理机械性能。
在切削过程中,零件与刀具高速的相对运动导致大量切削热的产生。当切削热达到一定程度后,零件表层的温度超过了特定的界限,使得机械零件的表层金相组织发生改变,从而影响机械零件表层的硬度和强度,同时也产生了一定的残余应力。由此可知,在机械零件加工过程中,切削力以及切削热会在很大程度上影响机械加工表面的质量。
2 原始误差
在零件加工过程中,由于加工技术和加工工艺等原因会使机械零件表面的加工精度和质量和理想机械加工表面质量出现偏差,这就是原始误差。原始误差是由多方面原因造成的,例如加工工具、工艺系统、零件所用材料特性、加工设备以及测量仪器。原始误差可以通过优化工艺以及使用精密仪器、设备而不断减小减小,但是由于其产生原因的复杂及仪器、设备达不到理想化状态,使得原始误差无法彻底消除。原始误差对机械加工表面质量的影响是巨大的,因此为了提升机械零件的表面质量,必须尽可能减小原始误差,使零件寿命得以延长,性能更加优良。
3 残余应力
在机械零件加工过程中,机械零件的表层因切削而引起塑性变形,使得零件表层的内外之间出现相对作用的力。此外由于零件与刀具高速的相对运动而产生大量的切削热,大量的切削热量导致零件表层的温度超过了一定的界限,再加上金属表层内外的密度、比容差异,零件表层会产生了一定的残余应力,严重影响了机械零件的表面质量,使得零件的使用性能变差。
4 热缩性变形
机械零件的加工在切削过程中,由于受到大量切削热的影响,使得金属表面内外温度产生差异。零件表面与基体的温度差异会产生一定的热压缩应力,导致零件热缩性变形,进而影响了机械加工表面质量。
二 提高机械加工表面质量的改进对策
1 科学的工艺流程
作为保证机械零件表面质量的关键,加工工艺在机械零件加工过程中扮演者至关重要的作用。为了保证零件的表面质量和其加工方法的合理性,加工工艺的科学化、合理化成为了必由之路。因此在制定工艺流程过程中,首先要有准确的定位,统一定位基准和设计基准,以便装夹定位。一套科学的工艺流程能在很大程度上保证机械零件的表面质量,进而提升零件的使用性能。
2 切削条件
在机械零件加工过程中,切削过程是至关重要的阶段。切削过程中,无论是进给速度和进给量,还是切削速度和切削刀具角度都在不同方面、不同程度上影响着机械零件的表面质量。合理的切削条件可以在很大程度上提升表面光滑度,同时也能有效减少积屑瘤的产生,从而提升了机械零件的表面质量。
3 降低原始误差
原始误差对机械零件的表面质量有着很大的影响,由于原始误差有其存在的必然性,我们只能通过使用先进的加工技术、先进的加工设备以及先进的测量仪器来尽可能减小原始误差。通过对原始误差的预防和补偿来降低误差对零件表面质量的影响。
4 减少残余应力和热缩性变形
在切削过程中,由于切削热和金属表层内外的密度、比容差异等原因引发的残余应力,在很大程度上影响了机械零件的表面质量。此外由于零件表面与基体的温度差异而产生一定的热压缩应力,从而导致零件的热缩性变形也使得零件的表面质量下降。因此,通常在机械零件加工过程中,利用冷压制造工艺来增强零件表面材料的稳定性,从而减小残余应力和热缩性变形,进而提升零件的表面质量。
三 总结
优异的机械零件表面质量能够在很大程度上影响着零件的使用性能。在科技的不断进步的今天,精密仪器的发展对机械零件的表面质量要求越来越高。因此传统的加工条件已经满足不了市场对机械零件表面质量的需求,只有改进机械加工表面质量,才能更好地推动机械制造业的发展。
参考文献
[1] 陈彦华.机械加工表面质量的影响因素[J].中国新技术新产品,2012,(24):90-91.
[2] 刘丽萍.浅析影响机械加工零件表面质量的因素及其改进策略[J].机电信息,2011,(30):36-37.
[3] 闫德明.浅析影响机械加工表面质量的因素及措施[J].山西科技,2012,13(1):102-103.