馬莉 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院宣鋼分院

當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)日新月異，不僅提升了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，而且推進(jìn)了工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，也促進(jìn)了機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，但同時(shí)人們對(duì)工件產(chǎn)品質(zhì)量也提出了更高的要求。工件產(chǎn)品質(zhì)量通常包括兩個(gè)方面，一個(gè)是產(chǎn)品精度，另一個(gè)是產(chǎn)品粗糙度，即產(chǎn)品表面質(zhì)量。工件產(chǎn)品表面質(zhì)量在很大程度上體現(xiàn)了產(chǎn)品耐磨、耐侵蝕和耐破損的能力，直接影響產(chǎn)品的使用壽命。為延長(zhǎng)工件產(chǎn)品的使用壽命和提高使用性能，使其達(dá)到較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我們需要對(duì)影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素進(jìn)行科學(xué)分析，并采取針對(duì)性措施控制這些影響因素，盡可能減少工件產(chǎn)品表面質(zhì)量問(wèn)題。

1 工件產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)使用性能的影響

1.1 對(duì)耐磨損性的影響：工件產(chǎn)品在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)磨損屬于正?，F(xiàn)象，但如果磨損程度較大，影響產(chǎn)品正常使用壽命，那么主要還是由于產(chǎn)品表面過(guò)于粗糙或者過(guò)于光滑造成的。因此，產(chǎn)品表面粗糙度是決定其磨損程度的重要因素。如果產(chǎn)品表面十分粗糙，作業(yè)過(guò)程中摩擦力就會(huì)很大，摩擦力越大，磨損程度越嚴(yán)重；如果產(chǎn)品表面十分光滑，作業(yè)過(guò)程中潤(rùn)滑油的作用就不能有效發(fā)揮，同樣磨損程度也會(huì)很?chē)?yán)重。

1.2 對(duì)抗疲勞性的影響：機(jī)械加工過(guò)程中，受多種因素影響工件產(chǎn)品表面會(huì)出現(xiàn)一定的質(zhì)量問(wèn)題，工件產(chǎn)品作業(yè)過(guò)程中也容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，其中疲勞強(qiáng)度方面的危害尤為嚴(yán)重，在交變荷載的情況下，表面直線與產(chǎn)品表面會(huì)產(chǎn)生不同程度的硬化層，對(duì)產(chǎn)品表面造成破壞，影響產(chǎn)品使用壽命和工作效率。因此，工件產(chǎn)品表面粗糙程度與金屬抗疲勞能力呈正相關(guān)，同時(shí)，工件產(chǎn)品表面越粗糙，相互接觸面積也會(huì)越大，產(chǎn)生的摩擦力也會(huì)增加很多。

1.3 對(duì)抗腐蝕性的影響：工件產(chǎn)品的抗腐蝕性能不僅與產(chǎn)品使用的材料有關(guān)，還與產(chǎn)品的表面質(zhì)量有關(guān)。如果產(chǎn)品的制作材料選擇不合理或者成分配比不科學(xué)，勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)品的抗腐蝕性能。而如果產(chǎn)品的表面質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，作業(yè)過(guò)程中磨損程度就會(huì)增大，磨損程度越嚴(yán)重，就會(huì)大大增加腐蝕性物質(zhì)在產(chǎn)品表面附著的機(jī)率，加速產(chǎn)品腐蝕的進(jìn)度。同時(shí)，產(chǎn)品被腐蝕后，又會(huì)加劇磨損程度。

1.4 對(duì)配合質(zhì)量的影響：工件產(chǎn)品作業(yè)過(guò)程中，如果本身存在產(chǎn)品表面質(zhì)量問(wèn)題，那么與其他設(shè)備的匹配程度就會(huì)降低，也就是說(shuō)設(shè)備之間的配合默契度會(huì)下降，配合質(zhì)量難以提高。同時(shí)，配合質(zhì)量還與產(chǎn)品安裝的間隙有關(guān)，如果產(chǎn)品安裝間隙設(shè)置適中，配合質(zhì)量也高，說(shuō)明產(chǎn)品整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)，而如果產(chǎn)品安裝間隙設(shè)置適中，配合質(zhì)量卻不高，說(shuō)明產(chǎn)品表面質(zhì)量存在問(wèn)題，呈現(xiàn)出過(guò)于粗糙或者過(guò)于光滑的態(tài)勢(shì)。

2 影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的主要因素

2.1 表面粗糙度的影響因素：（1）切削加工的影響：機(jī)械加工過(guò)程中，加工人員需要采用刀具對(duì)加工零件進(jìn)行切削，切削過(guò)程中由于進(jìn)給動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生一系列殘留面積，使得零件表面變得更加粗糙。同時(shí)，零件被刀具擠壓發(fā)生塑性變形，使得刀具不能按既定線路對(duì)零件切屑，增大了刀具與零件的接觸面積，也就是說(shuō)擴(kuò)大了零件的表面粗糙面積，零件性質(zhì)越好，表面粗糙面積也會(huì)越大。另外，切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱和切削力也會(huì)使加工零件發(fā)生塑性變形，使其物理性能發(fā)生改變。（2）磨削加工的影響：加工零件在完成切削加工之后，需要對(duì)其進(jìn)行磨削加工，而磨削加工最主要的工具是砂輪，砂輪的力度、硬度、修整度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度等都會(huì)對(duì)零件表面的粗糙程度造成影響，而且磨削徑向進(jìn)給量、冷卻潤(rùn)滑液、光磨次數(shù)等同樣會(huì)影響零件表面粗糙程度。

2.2 物理機(jī)械性能的影響因素：（1）冷作硬化的影響：切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削力使加工零件發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致零件內(nèi)部扭曲、破碎，零件表面的強(qiáng)度和硬度進(jìn)一步加劇，造成表面冷作硬化。因此，隨著切削刃鈍圓半徑不斷增大，發(fā)生塑性變形的機(jī)率也會(huì)增大，進(jìn)一步加劇了零件表面冷作硬化程度。（2）材料金相組織變化的影響：切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱會(huì)對(duì)加工零件表面溫度產(chǎn)生影響，使得零件表面金相組織發(fā)生變化，影響零件的物理性能。磨削過(guò)程中產(chǎn)生的熱能會(huì)對(duì)加工零件表面造成燒傷，分為淬火燒傷、退火燒傷、回火燒傷三種類型，可以通過(guò)改善冷卻條件以減少磨削燒傷現(xiàn)象的發(fā)生。（3）殘余應(yīng)力的影響：切削過(guò)程中發(fā)生的塑性變形會(huì)使加工零件表面比容不斷增大，加之切削熱、材料密度的影響，都會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，對(duì)零件的物理機(jī)械性能造成影響，加工人員需采取特定措施消除決殘余應(yīng)力的影響。

3 控制影響機(jī)械加工表面質(zhì)量因素的有效措施

3.1 對(duì)刀具和切削參數(shù)的控制：切削過(guò)程中，科學(xué)、合理的選擇刀具和切削參數(shù)可以提升加工零件質(zhì)量。但如果刀具選擇不合適或者切削參數(shù)選擇錯(cuò)誤，零件表面的粗糙程度就會(huì)加劇。刀具的選擇不能僅憑價(jià)格，而要看工作效果，需要根據(jù)加工零件材料的特性，選擇匹配的加工刀具，然后再考慮經(jīng)濟(jì)成本控制。切削參數(shù)的選擇包括切削刀具的角度，切削的速度、深度以及進(jìn)給速度等，這就需要在切削工作進(jìn)行前對(duì)前角角度進(jìn)行有效控制，避免積屑瘤的形成。另外，還需要選擇合適的切削液，盡可能減少加工零件與刀具間的摩擦力，降低切削溫度和切削力。

3.2 對(duì)加工流程的控制：加工工藝流程是影響加工零件表面質(zhì)量的主要原因，科學(xué)合理的加工工藝流程有利于加工工序順利進(jìn)行，也是保證零件表面質(zhì)量的重要措施。在實(shí)際操作中，加工人員應(yīng)針對(duì)不同的加工零件、不同的材質(zhì)合理制定加工流程，以降低因流程錯(cuò)誤導(dǎo)致的零件質(zhì)量不過(guò)關(guān)。同時(shí)還應(yīng)重視加工零件的定位和固定工作，要盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，并時(shí)刻關(guān)注加工過(guò)程中是否出現(xiàn)零件松動(dòng)情況，以避免問(wèn)題的發(fā)生。

3.3 對(duì)殘余應(yīng)力和熱縮性變形的控制：由以上分析可知，殘余應(yīng)力和熱縮性變形都會(huì)對(duì)加工零件表面質(zhì)量造成影響。因此，對(duì)殘余應(yīng)力和熱縮性變形的控制尤為必要。加工人員在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮加工零件的工作環(huán)境和可能遭受的破壞形式。如采用冷壓制造工藝進(jìn)行零件加工，以控制殘余應(yīng)力和熱縮性變形的發(fā)生，從而提高零件的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

3.4 對(duì)原始誤差的控制：機(jī)械加工過(guò)程中，誤差是客觀存在的，任何誤差都會(huì)對(duì)工件產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。為了盡可能降低原始誤差，需要引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備和采用先進(jìn)的加工工藝技術(shù)，同時(shí)還需要對(duì)加工人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，不斷提高加工人員的職業(yè)素養(yǎng)和技能水平，以降低原始誤差對(duì)加工零件表面質(zhì)量的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，科技發(fā)展促進(jìn)了機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，但同時(shí)對(duì)工件產(chǎn)品的質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格。為保證工件產(chǎn)品的質(zhì)量，需要對(duì)刀具和切削參數(shù)、加工流程、殘余應(yīng)力和熱縮性變形、原始誤差等各個(gè)方面加以控制，最大限度地減少問(wèn)題產(chǎn)品的數(shù)量，不斷提升產(chǎn)品的耐磨性、抗疲勞性、抗腐蝕性等使用性能，以保證產(chǎn)品在作業(yè)周期內(nèi)的安全性、穩(wěn)定性和有效性，在為機(jī)械加工企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也會(huì)提升社會(huì)效益。