孫晉

（沈陽(yáng)大洋電氣有限公司）

摘要：機(jī)械加工表面質(zhì)量影響著產(chǎn)品性能和質(zhì)量，產(chǎn)品的耐磨性、抗疲勞性、配合質(zhì)量等等都與其息息相關(guān)。為了更好地促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，為了更好地減少相關(guān)方面對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響，探索機(jī)械加工表面粗糙度的控制與實(shí)現(xiàn)路徑就顯得非常重要?；诖?，本文首先分析了造成機(jī)械加工表面粗糙的影響因素，并積極探索機(jī)械加工表面粗糙度控制策略，希望可以為更好地對(duì)機(jī)械加工表面粗糙度予以控制。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；表面質(zhì)量；工件材料；加工方法

一、影響機(jī)械加工表面粗糙度的因素

表面粗糙度是一種幾何微觀誤差，表面粗糙度越小，零件表面越光滑。零件表面粗糙程度直接影響零件性能。通常情況下，零件的表面最開始進(jìn)行磨損，零件的質(zhì)量直接影響產(chǎn)成品的質(zhì)量與性能，而零件表面的粗糙度是直接影響零件質(zhì)量好壞的，與零件表面粗糙度有關(guān)的幾個(gè)主要因素是刀具幾何形狀的復(fù)映、工件材料的性質(zhì)、磨削加工、振動(dòng)的影響共同作用的。

在對(duì)工件進(jìn)行加工的過(guò)程中，當(dāng)使用刀具進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，在工件切削層的殘留面積就會(huì)留在工件表面，其殘留形狀在加工過(guò)程中復(fù)映了刀具的幾何形狀。在加工過(guò)程中通過(guò)增大大刀尖圓弧的半徑及將進(jìn)給量減小，都能有效的減少殘留面積。

在對(duì)塑形材料進(jìn)行加工的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)榈毒邔?duì)金屬的擠壓過(guò)程而對(duì)材料產(chǎn)生塑形變形，由于刀具迫使切屑和工件分離的撕裂作用，會(huì)進(jìn)一步加大工件表面的粗糙度值。工件材料一般具有較好的韌性，而金屬材料會(huì)有較大的塑性變形過(guò)程，由于這個(gè)過(guò)程的進(jìn)行就會(huì)產(chǎn)生更加粗糙的工件加工表面。

在工件的磨削過(guò)程中，砂輪一般具有較高的的線速度，此時(shí)就會(huì)有無(wú)數(shù)顆磨粒附著于砂輪的表面，而每顆磨粒在較高的線速度下就像刀刃一樣，同時(shí)磨粒中大多數(shù)均為負(fù)前角，所以會(huì)對(duì)工件存在非常大的單位切削力，因此會(huì)升高了工件切削溫度。在磨削瞬時(shí)間，磨削點(diǎn)附近的溫度可能會(huì)高達(dá) 800℃～1000℃之間，在如此高溫的條件下極有可能會(huì)燒傷工件磨削表面，極可能會(huì)造成工件表面裂紋和變形的出現(xiàn)。同時(shí)，因?yàn)槟チ４蠖鄶?shù)為負(fù)前角，所以擁有極小的磨削的厚度，大多數(shù)磨粒在加工過(guò)程中，可能只會(huì)在工件的表面擠壓而過(guò)同時(shí)對(duì)工件表面的粗糙程度造成影響。磨削加工表面和切削加工時(shí)表面粗糙度有著同樣的形成過(guò)程，表面金屬的塑性變形和幾何因素決定了其粗糙度

在機(jī)械工件加工的過(guò)程中，會(huì)伴隨有振動(dòng)產(chǎn)生，主要原因是在工件的切割過(guò)程中刀具會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生的周期性位移，而會(huì)對(duì)工件表面形成一些痕跡，類似波紋形狀。同時(shí)，在工件切割過(guò)程中，會(huì)存在有震動(dòng)出現(xiàn)在機(jī)床內(nèi)部，這樣會(huì)產(chǎn)生不平衡的切割過(guò)程。加工工件的表面摩擦度增加，就是振動(dòng)對(duì)工件的主要表現(xiàn)。

二、機(jī)械加工表面粗糙度控制策略

1.切削條件

在工件的切削條件上，對(duì)于塑性材料的切削過(guò)程，我們可以通過(guò)運(yùn)用較高的切削速度對(duì)工件進(jìn)行高效切削，這樣既能夠有效抑制積屑瘤在工件加工過(guò)程中的出現(xiàn)，還能夠有效減小進(jìn)給量。此外，在對(duì)工件進(jìn)行切削的時(shí)候，還可以通過(guò)采取其它措施的方法，改善工件的切屑條件，通過(guò)在工件切削過(guò)程中采用高效的切削液，來(lái)達(dá)到增強(qiáng)工藝系統(tǒng)的剛度的效果，通過(guò)提高動(dòng)態(tài)機(jī)床的穩(wěn)定性等方法，使得工件能夠獲得良好的表面質(zhì)量。

2.刀具

在對(duì)工件進(jìn)行切削的時(shí)候，為能夠有效的減少殘留面積，在對(duì)工件切削刀具的選擇上需要注意以下幾點(diǎn)：可以選用較大的刀尖圓弧半徑、較小的副偏角、合適的修光刃、精車刀等專業(yè)性強(qiáng)的刀具，在選擇工件切削刀具時(shí)盡量使刀具能夠和工件的材料相適應(yīng)，盡量不要采用磨損過(guò)于嚴(yán)重的刀具，這樣的刀具在工件加工切削過(guò)程中會(huì)增加公交表面的粗糙度。盡量要減少工件表面粗糙度使其表面更加光滑，達(dá)到工件質(zhì)量要求。

3.工件材料

在選擇工件材料的過(guò)程中，由于材料的的不同塑性以及金相組織會(huì)對(duì)工件的加工表面粗糙度產(chǎn)生相對(duì)較大的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)產(chǎn)成品的性能及質(zhì)量有一定的影響，因此，在工件材料的選擇上，要有一定的選擇概念以及選擇重點(diǎn)，特別需要注意以下幾點(diǎn)：對(duì)于低碳鋼和低合金鋼材料的選擇采用，要根據(jù)它們的塑性比較大的特點(diǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行正火處理以降低這些材料的塑性，減少工件材料在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的形變過(guò)程，使得工件材料在切削加工后，使其粗糙度比較小。除此之外，工件材料還應(yīng)該具有適宜的金相組織，包括狀態(tài)、晶粒度大小及分布，在各種方面盡量減小工件材料對(duì)工件表面粗糙度的影響。

4.加工方法

在工件的加工方法上，主要是通過(guò)對(duì)采用精密、超精密和光整加工的方法的應(yīng)用減少工件表面的粗糙度。在工件加工的時(shí)候，可以通過(guò)選用比較小的徑向進(jìn)給量和較大的砂輪速度以及較小的軸向進(jìn)給速度等多方面的綜合作用能夠有效的減少工件表面的粗糙度。在工件加工速度上，需要放低一些，選擇采用細(xì)粒度砂輪；對(duì)砂輪的表面進(jìn)行精細(xì)的修整，能夠使砂輪上磨鋒利，從而整體提高工件磨削效果。為了做到降低工件表面粗糙度，在工件加工過(guò)程的實(shí)踐中，可以選用適宜的磨削液在工件加工中。

5.減少表面層變形和殘余應(yīng)力

為了能夠提高工件加工表面的質(zhì)量問(wèn)題，還可以通過(guò)采用減少表面層變形和殘余應(yīng)力的方式對(duì)工件加工進(jìn)行針對(duì)性處理。例如，合理的選擇加工刀具表面的幾何形狀，采用較大的前角和后角，并盡量減小工件切削刀具的切削刃刃口的半徑。在選擇使用切削刀具進(jìn)行工件加工的時(shí)候，應(yīng)該盡量限制后刀背的磨損寬度；同時(shí)在切削的時(shí)候，還可以通過(guò)采用較高的切削速度以及較小的進(jìn)給量；在機(jī)械工件加工的時(shí)候，還可以使用切削液等等，這些措施都能夠合理有效的減少表面層變形的強(qiáng)度。此外，在機(jī)械工件進(jìn)行加工的時(shí)候，還要盡量減小或者避免殘余應(yīng)力的產(chǎn)生對(duì)工件表面粗糙度的影響，其措施包括減小塑性變形、降低切削溫度等等。

結(jié)語(yǔ)：

機(jī)械加工表面粗糙度的控制必須予以高度重視，通過(guò)相應(yīng)措施的應(yīng)用達(dá)到更好地減少粗糙情況的發(fā)生，提升機(jī)械加工表面的光潔度，從而讓產(chǎn)品質(zhì)量得以更大程度的提升，讓所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠滿足新時(shí)代發(fā)展的要求，讓產(chǎn)品的發(fā)展能夠更好地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提高與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晏. 機(jī)械加工影響表面粗糙度的因素及措施[J]. 江西煤炭科技，2015，02：137-139.

[2]李衛(wèi)元. 影響機(jī)械加工表面粗糙度的原因及改進(jìn)措施[J]. 科技風(fēng)，2014，04：274.

[3]張瑋. 機(jī)械加工影響表面粗糙度的因素及改善措施探討[J]. 科技風(fēng)，2014，10：76.

[4]姚瑞. 淺析如何提高機(jī)械加工表面粗糙度[J]. 科技資訊，2013，04：124.endprint