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机械加工表面质量的影响因素及改善措施摘要:21世纪是电子信息化的时代,机械的作用依然无可取代。机械的寿命和性能直接决定于机械的质量,由里到外。机械零件的破坏，一般总是从表面层开始的。产品的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大的程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便运用这些规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、,提高机械产品的寿命和性能的目的。关键词:机械加工表面质量控制措施粗糙度机械零件的加工质量,除加工精度外，表面质量也是极其重要的一个方面。所谓加工表面质量，是指机器零件在加工后的表面层状态一台机器在正常的使用过程中，由于其零件的工作性能逐渐变坏，以致不能继续使用，有时甚至会突然损坏。其原因除少数是因为设计不周而强度不够，或偶然事故引起了超负荷以外，大多数是由于磨损、受到外界介质的腐蚀或疲劳破坏。磨损、腐蚀和疲劳损坏都是发生在零件的表面，或是从零件表面开始的。因此，加工表面质量将直接影响到零件的工作性能，尤其是它的可靠性和寿命。随着工业技术的飞速发展，机器的使用要求越来越高，一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作，表面层的任何缺陷，不仅直接影响零件的工作性能，而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象，将进一步加速零件的失效，这一切都与加工表面质量有很大关系。因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。1、机械加工表面质量对机器使用性能的影响1.1表面质量对耐磨性的影响表面质量对于耐磨性的影响主要表现为以下两个方面：1.1.1表面粗糙度对耐磨性的影响一个刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间，最初阶段只在表面粗糙的的峰部接触，实际接触面积远小于理论接触面积，在相互接触的峰部有非常大的单位应力，使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起严重磨损。零件磨损一般可分为三个阶段，即最初磨损、磨损发展以及严重磨损。表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小，其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。因此，接触面的粗糙度有一个最佳值，其值与零件的工作情况有关，工作载荷加大时，初期磨损量增大，表面粗糙度最佳值也加大。1.1.2表面冷作硬化对耐磨性的影响一方面，表面冷作硬化可以使得表面层金属的显微硬度提高提高耐磨性，但是在另一方面，过分的冷却硬化却容易适得其反，引起起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐1磨性下降。1.2表面质量对疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。表面粗糙度对疲劳强度的影响。在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏底能力就愈差。残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响。余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生表面冷硬一般伴有残余应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展，对提高疲劳强度有利。1.3表面质量对耐蚀性的影响零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。零件表面越粗糙，在表面凹谷中积累的溶蚀性物质业绩就越多，就会给零件表面带来腐蚀，最终影响到整个零件的耐蚀性。表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂，降低零件的耐磨性，而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。2、影响表面粗糙度的因素2.1切削加工影响表面粗糙度的因素刀具几何形状的复映。刀具相对于工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状时刀具几何形状的复映。减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。此外，适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。工件材料的性质。加工塑性材料时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。2.2磨削加工影响表面粗糙度的因素砂轮的粒度；砂轮的硬度；砂轮的修整；磨削速度；磨削径向进给量与光磨次数；工件圆周进给速度与轴向进给量；冷却润滑液3、影响加工表面层物理机械性能的因素在切削加工中，工件由于受到切削力和切削热的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生。由于磨削加工时所产生的塑性变形和