影响机械加工表面质量的思考

1影响表面加工质量的因素

（1）机床产生的几何误差。在机械零件的加工中相对于刀具来讲，机械零件的成型过程是通过机床来完成的。所以，在机械零件的整个加工过程中，对机床的加工精度要求是非常高的，同时对于加工精度具有很大影响的也包括机床的制造误差。机床中的误差包括主轴回转误差、导轨误差以及传动链的误差。这些误差都会对工件加工的精度具有较大的影响，其中尤其以机床的磨损为例，机床的磨损会让机床的工作精度大幅度下降，而主轴回转误差则会直接影响被加工工件的精度。所谓主轴回转误差，指的是在每一次的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的变动量，而机床上进行确定机床部件相对位置的关系的基准便是导轨。导轨本身也会存在制造误差，导轨的误差主要是由于其受到不均匀的磨损或者在安装过程中不规范造成。而机床精度下降，首当其冲的影响因素便是导轨的磨损，其次是传动链的误差，传动误差也就是传动链的误差，也就是说传动链的组件在制造和装配过程中出现的误差，传动链在使用过程中也会产生磨损，这种误差通常会用传动链的末端原件的转角误差来衡量。

（2）夹具的几何误差影响。夹具的作用便是让工件在机床上具有一个正确的安装位置，因此，夹具制造时产生的误差会对工件的加工精度产生巨大的影响。首先是基准不重合的误差，根据原有的设计基准，与夹具的设计基准形成误差的便是基准不重合误差，设计基准是在零件设计图纸上确定的表面尺寸、形状、位置所要依据的基准，所谓工序基准在工序图上是这样定义的：用来确定其工序上加工表面在加工后的形状、尺寸及位置所采用的标准。在机床上对某件零件进行加工时，需要在工件上选择若干的要素作为加工时候的定位基准，不重合误差便是选用的定位基准与设计基准不重合所产生的误差。

（3）刀具切削误差。刀具在切削零件的过程中，每一次的工作都会或多或少的产生一定的磨损，因此会逐渐引起所切削的工件尺寸及形状的改变，因此需要操作人员正确的选用刀具材料，选用新型的耐磨刀具材料，并且合理的选用刀具几何参数并且注意零件的切削用量，在最大限度上减少刀具的磨损消耗，保证零件的加工质量。

（4）切削力和切削热对质量的影响。在机械零件切削加工过程中，零件一般会由于受到切削力以及切削热的作用，其表面物理机械性能会跟着产生变化，其中最主要的变化就是机械零件的表面层硬度、湿度以及其组织结构、残余作用力等的变化。磨削加工所产生的变形、切削热以及影响，都比刀刃切削时更为严重和突出，因此，在磨削加工以后，机械加工零件表面机械性能的变化一般比较大。

（5）机械加工表层冷却硬化对质量产生影响。在机械加工过程中，一般会因为切削力的作用，进而产生一定的变形，使得零件发生扭曲、畸变等，甚至会产生破裂等，这些都会使得机械加工零件的表面硬度、强度等发生改变，这种现象通常称为冷却硬化。表面冷却硬化的结果就是会极大地增大零件变形的阻力，进而使得了零件的物理性能也跟着发生了变化。而且在机械加工过程中，由于受到切削力与切削热的作用，加工以后的机械零件表层的性能主要取决于所受切削力与切削热的作用。

2提高机械加工质量的方法

（1）减小残余作用力，降低切削热的影响。提高机械加工的表面质量对机械加工零件的使用性能，危害最为严重的残余作用力、磨削、烧伤以及裂纹等引起的磨削热。因此，我们要把怎样降低磨削热并逐步减少其严重影响作为是机械加工中的一个重要议题，积极采取加速磨削热的传出以及减少磨削热的发生等方式认真加以研究解决和落实。一个方面，需要我们选择合理的磨削参数。为直接减少磨削热的产生，可以进一步降低磨削区域的温度，并科学合理地选择磨削参数。但是，样一般会造成机械加工零件的表面粗糙程度增大的矛盾。另一方面，我们也可以通过选择合理有效的冷却方法，进而实现更好地对机械加工磨削液进行快速冷却。

（2）采取冷压强化加工技术，提高机械加工的表面质量。采取冷压强化加工技术，可以不断提高机械加工的表面质量。对于承受高应力、交变负荷等的零件，我们可以采用液压、挤压、喷丸等表面强化加工工艺技术，使得其表层产生残余作用力和冷硬层，并逐步降低其表面的粗糙程度，进而不断提高机械加工零件的耐疲劳强度以及抗腐蚀性能等。实际上，我们通常采用最多的是滚压和喷丸两种方式。所谓滚压，就是运用工具制成的钢滚轮或者钢珠在机械加工零件上进行滚压的技术措施。所谓喷丸，就是一种采用空气压缩或者离心力的作用，将大量直径细小的钢丸、玻璃丸等，以很快的速度向机械零件表面喷射的技术方法。

（3）采用精细加工技术，健全机械加工技术。一方面，要积极采用精细加工技术。通常情况下，精细加工技术主要有高速精镗、高速精车、宽刃精刨以及细密磨削等方法措施，对此，我们必须结合实际因地制宜地选择使用。另一方面，认真采取光整加工技术。这是因为光整加工技术是一种利用粒度极为精细的磨料，对机械加工零件表面进行微量切削、挤压以及擦光的方法措施。采用光整加工技术的优点就是在没有与磨削深度相对应的磨削参数时，一般都只要求机械零件加工过程中很低的单位切削压力。由此可见，在机械零件加工过程中，所产生切削力以及切削热都比较小，因而获得的表面粗糙程度比较低，其表层一般不会产生热损伤现象，并且还产生了一定的残余作用力。所以，在机械零件加工中，由于所使用的加工工具一般都是浮动连接，而因为加工面自身导向、相对于零件的定位基准没有确切的位置、使用的机床也没有具有比较精确的成形运动等，因而就可以不断降低机械加工零件表面的粗糙程度，我们—般都可以纠正其形状以及位置误差，而且还可以保证其加工精度。

3结语

机械加工表面质量对产品的性能有很大影响。如何处理好这样一对矛盾，一直是机械加工行业面对的主要难题之一。所以，在加工实践中，我们一定要科学全面的采取各种合理措施，以达到对机械加工表面质量进行有效控制，提高零部件性能，从而促进机械加工业的稳步发展。

作者:刘强美 单位:咸阳超越离合器有限公司