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影响机械加工表面质量的因素及改进措施


影响机械加工表面质量的因素及改进措施 摘要:机器由机械零件装配而成,机器的失效是个别零件的失效造成的,其 根本原因是零件丧失了其应具备的使用性能。而研究与生产实践表明,零件的失 效大都从表面开始, 零件表面质量的高低是决定其使用性能好坏的重要因素。因 此, 正确地理解零件表面质量内涵,分析机械加工过程中影响加工表面质量的各 种工艺。因素,改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意

义。 关键词:机械加工;表面质量;工件表面;因素;措施 1 概述机械加工表面质量内涵及其作用 机械零件的加工质量主要包括两个方面, 即零件的加工精度和零件的机械加 工表面质量。机械零件的机加工表面质量就是平时所讲的机械加工表面完整性, 它是机械加工质量的重要组成部分, 是指机械零件的表面层在经过机械设备加工 处理后其微观几何结构和表面层材料本身性质发生细微变化的表现状态, 即表面 层完整性变化的具体表现形态。 任何材料的机械零件在经过机械设备加工处理过 以后, 所获得的机加工表面都不会达到预期的绝对理想表面状态,零件表面总是 会存在一定程度的微观几何形状表现形式如表面粗糙度、 表面波度等方面的几何 偏差,甚至改变了材料本身表面层的物理性能。 机械零件的可靠性、 配合性、耐磨性等机械性能在很大程度上依赖于机械零 件表面质量的好坏, 但是零件在经过机械加工后的看似光滑的表面特征在微观方 面观察会有着一定程度的裂缝、 波纹等物理缺陷的存在,这些缺陷在一定程度上 会对机械零件在设备的运转过程造成潜在的安全隐患, 同时会影响到机械零件本 身的使用寿命。 随着我国经济的快速发展, 工业发展的现代化步伐也在不断迈进, 各种高速、 精密设备仪器的研制必然要求相应设备零件的加工表面质量达到一个 新的标准高度,在机械零件加工过程中,全面分析影响表面质量的因素,并制定 相应地严格的控制和改善措施, 从而提高机械零部件的加工表面质量,对于保证 产品质量和高精设备仪器的研发具有重要的意义。 2 影响机械加工表面质量的关键因素分析 2.1 切削力和切削热对机械加工表面质量的影响 在机械零件的切削加工过程中, 切削力和切削热对零件加工表面质量的影响 作用非常大, 这是因为在切削过程中,零件表面层的物理机械性能会发生很大的 变化, 主要体现在机械零件的表面层硬度、残余应力的产生以及金属材料金相组 织的改变等方面。 机械零件在切削过程中由于切削力和切削热的作用,表面层形 态会产生变形使得机加工零件的表面发生冷却硬化的现象, 此现象的产生会增加 零件变形的阻力, 从而影响到零件的物理机械性能的改变。在机械加工过程中由 于刀具与零件的相对高速运动而产生了大量的切削热, 当其温度超过特定的界限 值后, 就会影响到零件表面层材料金相组织,导致金属零件表层强度和硬度降低 并产生一定的残余应力,进而影响到零件的机械加工表面质量。 2.2 原始误差对机械加工表面质量的影响 所谓原始误差就是机械零件在加工过程中,机械零件加工工艺系统、加工技 术手段等诸多原因形成的零件加工精度和表面加工质量与理想化的零件机械加 工质量的偏差值。原始误差对机械加工表面质量的影响很大,夹具、刀具、待加 工零件的自身材料以及机床设备都会产生一定地影响作用, 同时测量仪器也会起 到一定的影响, 一般情况下, 由于采用相近成形运动或相似轮廓刀具产生的原理 误差和调整刀具、 工件及加工设备之间的相对位置而造成的调整误差是零件在机 械加工过程中原始误差的两个主要方面, 所以在机械零件的加工过程中要尽量降 低原始误差, 采取一些行之有效地措施来提高

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