浅析机械加工表面质量的影响因素
浅谈机械加工表面质量及影响因素
因此 要 求 切 削 过 程 中注 意 把 握 减 小 工 件 变 形 提 高 切 削 速 度 ， 对
于塑性工件来讲 ． 提 高切 削 速 度并 不能 很 好 的减 小 工 件 表 面 的 粗糙程度 ， 可 以 适 当 降低 给进 量 ， 不过给进量并不是越小越好 ， 因为 给 进 量 太 小 时 ．受 到 切 削 厚 度 的 影 响 刀 刃 无 法 正 常 工 作 ， 反 而 增 加 其 与 工件 之 间 的摩 擦 ， 增 大 工 件 加 Ｔ 表面 粗 糙 程 度 。 ２ ＿ ４ 加 工 方 法 选 择 合 理 的机 械 加 工 方 法 主要 包 括选 择 合 理 的 磨 削 参 数 和 采 取 有 效 的 冷 却方 法 两 方 面 内 容 。为 了确 定 合 理 的 磨 削参 数 应先进性试磨 ， 根 据 工件 磨 伤情 况 确定 合 理 的磨 削参 数 ， 另外 ，
意 义 。本 文 重 点 探 索 影 响 机械 加 工表 面质 量 的 因素 和 应 对措 施 ， 以 期 为机 械 加 工提 供 有 价 值 的参 考 。
关键词 ： 机械 ； 加工 ； 质量 ； 因 素
中 图分 类 号 ： Ｔ ＨＩ ６ １ 文献标识码： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ７ — ０ １ １ Ｏ — Ｏ １
２ ． ２ 工 件 材料 方 面 加 工 工 件 表 面 粗 糙 程 度 和 工 件 材 料 自身 有 重 要 关 系 ， 尤
2、机械加工表面质量及影响因素
机械加工外表质量及影响因素一、外表质量定义任何机械加工所得的外表，实际上不行能是抱负的光滑外表，总是存在确定的微观几何外形误差。
另外，外表材料在加工时受切削力、切削热的影响，也会使原有的物理—机械性能发生变化。
因此，加工外表质量应包括：1、加工外表粗糙度。
是指加工外表的较小间距和微小峰谷的微观几何外形误差。
它主要是由于切削加工过程中的刀痕、切削分别时的塑性变形、刀具与被加工外表的摩擦、工艺系统的高频振动等缘由造成的。
2、外表层的物理———机械性能变化。
外表层的材料在加工时，物理—机械性能变化主要有以下三个方面的内容：1）外表层的冷作硬化。
工件在机械加工过程中，外表层金属产生猛烈的塑性变化，使表层的强度和硬度都有所提高，这种现象称外表冷作硬化。
2）外表层剩余应力。
在切削加工过程中，由于切削变形和切削热的影响，在加工外表会产生剩余应力，假设剩余应力超过材料的屈服强度，就会产生外表裂纹，外表的微观裂将给零件带来严峻的隐患。
3）外表层金相组织的变化。
工件外表经磨削精加工时，磨削产生的高温，一般可达800～1000 ℃,高的磨削温度会烧坏工作外表，使淬火钢件外表退火，引起表层金属发生相变,将大大降低外表层的物理—机械性能。
二、影响外表粗糙度的因素1、切削加工影响外表粗糙度的因素刀具几何外形及切削运动的影响刀具相对于工件作进给运动时，在加工外表留下了切削层残留面积，从而产生了外表粗糙度，残留面积的外形是刀具几何外形的复映，其高度H 受刀具的几何角度和切削用量大小的影响。
减小进给量vf、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的程度，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，也是减小外表粗糙度值的有效措施。
2、工件材料的性质加工塑性材料时，由于刀具对金属的挤压，产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分别的撕裂作用，使外表粗糙度值加大。
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首先，加工工艺参数对机械加工表面质量有着重要影响。
加工工艺参数包括切削速度、进给量和切削深度。
切削速度过高会导致刀具与被加工材料摩擦热量过高，使刀具和被加工材料磨损严重，表面产生裂纹、烧伤等缺陷。
进给量过小会使机械切削过程中削屑排除不畅，产生热量过高，表面质量下降。
切削深度过大会使切削力过大，导致表面粗糙度增加。
因此，合理选择切削速度、进给量和切削深度，是保证机械加工表面质量的重要措施之一其次，机床的性能对机械加工表面质量也有很大影响。
机床的刚性、稳定性和振动特性等性能密切关系着机械加工表面质量。
刚性不足会导致机床在切削过程中产生振动，进而使工件表面出现脱落、粗糙度增加等现象。
稳定性差的机床会使切削过程中的切削力和切削振荡产生不规律波动，直接影响加工表面质量。
因此，加强机床的刚性和稳定性，减小机床的振动，是改善机械加工表面质量的关键。
刀具的质量和尺寸对机械加工表面质量也有很大影响。
刀具的尺寸偏差会导致切削力不均匀，进而使机械加工表面质量下降。
刀具的刀片强度、硬度和刀具的几何形状等也会直接影响切削过程中的刀具磨损和寿命，进而影响机械加工表面质量。
因此，选择质量好、尺寸准确的刀具，并及时更换磨损的刀具，均能改善机械加工表面质量。
被加工材料的性质对机械加工表面质量也有很大影响。
不同材料具有不同的硬度、韧性、热导率等性质，这些性质会直接影响材料的切削性能。
例如，硬度大的材料难切割，易损伤刀具，容易产生表面裂纹；热导率低的材料容易产生热损伤，使刀具和被加工材料磨损加剧。
因此，针对不同的材料特性，在加工过程中选择合适的切削工艺参数和工艺条件，可以改善机械加工表面质量。
改进措施主要包括以下几个方面：首先，对加工工艺参数进行优化调整，合理选择切削速度、进给量和切削深度，以达到最佳的加工表面质量。
其次，提高机床的性能，加强机床的刚性和稳定性，减小振动，以确保切削过程的稳定性，促进机械加工表面质量的提高。
影响机械加工表面质量的因素及采取的措施
影响机械加工表面质量的因素及采取的措
施
机械加工表面质量受到多种因素的影响，以下是一些常见因素及采取的措施：
1. 切削参数：
- 切削速度：过高的切削速度可能导致表面粗糙度增加，应根据工件材料和刀具选择适当的切削速度。
- 进给速度：过高的进给速度会增加切削力，可能导致振动和不稳定，影响表面质量，应选择适当的进给速度。
- 切削深度：过大的切削深度可能导致切削力增加和刀具失稳，影响表面质量，应选择适当的切削深度。
2. 刀具选择：
- 刀具材料和涂层：选择适当的刀具材料和涂层，能够提供更好的切削性能和寿命，有利于提高表面质量。
- 刀具尺寸和几何形状：选择合适的刀具尺寸和几何形状，以确保切削稳定性和表面质量。
3. 工件夹持和支撑：
- 夹持方式：选择适当的夹持方式和夹具，确保工件固定稳定，避免振动和变形，有利于提高表面质量。
- 支撑结构：对于柔性或薄壁工件，提供适当的支撑结构，以减少振动和变形，有助于改善表面质量。
4. 切削润滑和冷却：
- 切削润滑剂：使用适当的切削润滑剂，可以减少摩擦和热量，改善切削过程，提高表面质量。
- 冷却剂：使用合适的冷却剂冷却切削区域，防止过热，减少切削力和刀具磨损，有利于提高表面质量。
5. 切削震动和振动控制：
- 刀具和工件的几何匹配：确保刀具和工件的几何匹配，减少切削震动和振动的发生，有助于提高表面质量。
- 切削参数的优化：通过调整切削参数，降低切削震动和振动的发生，有助于改善表面质量。
以上是一些常见的影响机械加工表面质量的因素和采取的措施。
在实际应用中，还需根据具体情况进行综合考虑和调整，以获得满足要求的表面质量。
浅析影响机械加工表面质量的因素及措施
・
应 力对零件 的耐腐蚀性也有较 大的影响 。残余压应 力使零件 表 面紧密 ， 腐蚀性 物质进入 ， 增强零件 耐腐蚀性 ； 阻碍 可 而残余拉
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
应力则可降低耐腐蚀性 。因此 ， 减小零件表 面粗糙度 ， 使表面具 有适当的残余 应力和加工硬化 ， 均可提 高抗腐蚀性能 。
零件磨损一般可分 为 ３ 阶段 ， 个 初期 磨损阶段 、 正常磨损 阶
段和剧烈磨损阶段 。 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 Βιβλιοθήκη 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 ， 面粗糙度最佳值也加大 。 表
力集 中而产 生疲劳裂纹 ， 造成零件的疲劳破坏 。实验表 明 ， 对于 承受 交变 载荷 的零件 ， 小其容 易产生应力 集 中部位 （ 减 如圆角 、 沟槽处 ） 的表面粗糙度 ， 以明显提高零件的疲劳强度。另外 ， 可 当 表 面层残余 应力为拉应力时 ， 在拉力作用下 ， 会使表 面的裂纹扩 大而降低疲 劳强 度 ； 而残余压应力则 可以延缓疲劳裂 纹扩展 ， 提
当零件在有腐蚀性介质 的环境 下工作时 ，腐蚀 性介质容 易
简析机械加工表面质量对零件使用性能的影响问题
简析机械加工表面质量对零件使用性能的影响问题
机械加工表面质量对零件的使用性能有很大的影响，它直接影响到零件的摩擦、磨损、耐蚀性和疲劳寿命等方面。
以下是对机械加工表面质量影响因素的简析：
1. 摩擦和磨损：机械加工表面的粗糙度会直接影响零件与其他物体之间的摩擦及磨
损情况。
如果表面太光滑，摩擦系数往往会较高，在摩擦过程中容易产生滑脱现象；而如
果表面太粗糙，摩擦系数虽然较低，但易引起磨损严重。
要根据实际情况选择合适的加工
表面质量，以达到最佳的摩擦和磨损阻力。
2. 耐蚀性：机械加工表面质量对零件的耐蚀性也有很大影响。
粗糙表面易于积存氧
化物和磨料，从而加速零件的腐蚀过程；而光滑表面往往能更好地抵御外部环境的侵蚀。
所以，在需要耐蚀性较高的零件上，要尽可能采用较为光滑的加工表面质量。
3. 疲劳寿命：机械加工表面质量还会对零件的疲劳寿命产生影响。
粗糙表面容易形
成微小的裂纹和应力集中点，从而加速零件的疲劳破坏；而光滑表面则能减少应力集中，
延长零件的使用寿命。
在需要较高疲劳寿命的零件上，应该优先考虑提高加工表面的光滑度。
机械加工的表面质量对零件的使用性能有着显著的影响。
为了提高零件的使用寿命和
工作效率，需要根据具体应用需求选择合适的加工表面质量，并通过合理的加工工艺和设备，确保零件的表面质量达到要求。
浅析机械加工表面质量的影响因素及改进措施
机械加工表面质量 ． 零件在 机械加工后被加工面 的微观不平 层上述三项物理机械性能的变化会很大 是指 度， 也叫粗糙度 ． 其加工后的表面质量直接影响被加工件 的物理 、 化学 ２５表面层冷作硬化 ． 机械加工过程 中因切削力作用产生 的塑性 变形 ， 品格扭曲 、 使 畸 及力学性能 。 品的工作性能 、 产 可靠性 、 寿命在很大程度上取决于主要 晶粒 问产生剪切滑移， 品粒被拉长和纤维化 ， 甚至破碎 ， 这些都会使 零件的表面质量 机械零 件的破 坏 ， 总是从表 面层开始 的。 一般 河南太 变 ， 行起 重机械有限公司主要进行起 重设备的制造与加工 ． 对机 械加工表 表面层金属的硬度和强度提高 ． 这种现象称为冷作硬化 （ 或称为强化 ） 。 面的质量要求 比较高 笔者在从事质量检测工作 中不断对 出现的加工 影响冷作硬化的主要 因素有 ： 切削刃钝 圆半径增大 ， 对表层金属的挤压 表面质量问题进行分析与总结 ． 研究 各种工艺 因素对加工表 面质量影 作用增强． 塑性变形加剧 ， 导致冷硬增强 。刀具后刀面磨损增大， 后刀面 响的规律 ． 运用这些规 律来控 制加工过 程 ， 最终达到改善表 面质量 、 提 与被加工表面的摩擦加剧 ， 塑性 变形增大 ， 导致冷硬增强 。切削速度增 大． 刀具 与工件 的作用时间缩短 ， 使塑性变形扩展深度减 小 ， 冷硬层深 高产品使用性能的 目的 度减小 切削速度增大后 ， 切削热在工件表面层上的作用时间也缩短 ， １ 械 加 工 表 面 质 量 对 产 品性 能 的 影 响 ． 机
◇ 科技论 坛◇
科技 圈向导
２１ 年第２ 期 ０２ ６
浅析机械加工表面质量的影响因素及改进措施
孙 青 霞 ｌ 南 太 行 起 重 机 械 有 限 公 司 河 南 河 新乡 ４３０ ） ５ ０ ０
浅析机械加工表面质量影响因素
浅析机械加工表面质量影响因素作者：王凯为来源：《数字化用户》2013年第05期【摘要】机器的组成离不开零件，因此零件在质量和性能上的好坏也决定了机器能否有效运行。
因而零部件在质量上的要求也在一定程度上对机械加工表面的质量有一定的要求，因此，本文将对机械加工表面质量影响因素进行分析，从而提高机械加工方面的质量水平，改善机械加工在加工表面的质量问题。
【关键词】零件加工质量机械表面影响因素残余应力科学技术的发展为我们的生产技术的进步提供一个良好的技术基础，使得人们机械零件的要求质量的越来越高，因此，随着仪器的不断升级，机械零件的要求也越来越高，因此为了确保机械的安全有效的运行，对机械零件的质检也要进行严格把守。
在机械零件质量问题我们不仅强调精度上的精密，在其表面质量上的要求也是有一定的要求。
机械加工表面质量是指机械零部件加工完成后，其表面所表现的出的状态[1]。
机械表面质量会随身机器在运行的过程不断的受到磨损和腐蚀，从而能也在一定程度影响了机器的质量问题。
因此对机械加工的表面质量影响因素进行阐述，从而能够改善机器使用寿命。
一、机械加工零件表面质量含义及要求（一）表面质量含义机械的表面是难以做到绝对光滑的程度的技术水平，在零件表面进行加工时对受切削力、切削热的影响产生机械性能的改变，因此我们一般从三个方面对表面质量进行含义概括。
1.机械加工零件表面粗糙度。
粗糙度的产生是由于加工表面在进行切削的加工过程中产生的微小峰谷从而导致在微观形成一定几何形状的误差，也由于加热和切割工具在使用过程中产生的摩擦和高频振动也会形成机械表面的粗糙度。
2.机械性能的变化。
由于受到物理作用的原因，在机械表面往往在加工过程中受到切削变形或者是切削热的影响，因此产生的残余应力是会在一定程度上使得表面产生裂纹。
从而影响了金属表面质量的稳定度，存在着一定的威胁性。
3.表面层金相组织的变化。
对机械表面惊醒磨削时，所产生的高温容易破坏到机械零件表面，使得钢件表面退火，从而导致表面的金属发生了相变。
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凹谷 ， 摩擦阻力大 ， 会产生弹性变形 、 塑性变形和剪切破坏 ， 引起严重磨损 ； 表面粗糙度值过小 ， 润滑油被
挤出， 由于分 子问亲 和力 加强 ， 会产 生表 面冷焊 、 合 ， 胶 使磨 损加剧 ． 因而只有 选取合 适 的表面 粗糙度 ， 才 能有 效地 减少零 件 的摩擦 与磨 损． １１３ 表 面粗糙 度对 耐腐蚀 性 的影 响 ．． Ｉ １４ 表 面粗糙 度对 疲劳 强度 的影响 ．． １１５ 表 面粗糙 度对 接触 刚度 的影 响 ．． ＩＩ６ 表 面粗糙 度对 结合 密封性 的影 响 ．．
收稿 日期 ：０ ０ １ － ０ ２ １ － ２ １ 作者简介 ： 楚淑玲 （９ ９ ） 女 ， １６ 一 ， 河南巩县 人， 技师学院高级讲 师 鞍Ｉ １ １
零 件在 介 质 中工作 时 ， 面粗 糙 的 凹谷 ， 易沉 积 腐蚀 性 介 表 容 在交 变 载荷 的作用 下 ， 件表 面越 粗 糙 ， 零 应力 集 中现象 越严 零 件表 面 越粗 糙 ， 面 间的 实际 接触 面积 就越 小 ， 位 面积 表 单 由于微 观不 平 的存 在 ， 使两 个 表 面局 部 接触 ， 成 中 间缝 形
使用性能的影响 ， 分析 了机械加工过程 中影响表 面质 量的 因素 ， 阐述 了提 高表 面质量的有效措施． 并
关键词 ： 机械加 工； 表面质量； 粗糙度 ； 物理 力学性能 中图分类号 ：Ｈ １ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文章篇号 ：０ ８２４ （０ １ ０ －０９０ １０ －４ １ ２ １ ）２０ １－３
鞍
山 师
范
学
院
学
报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＡ ｓ ａ ｏ ｍ ｌ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ｎ ｈ ｎ Ｎ ｒ ａ ｉ ｓ ｙ ｏ Ｕ ｅ ｔ
２０１ — ４。 ３（ １ ０ １ ２）： ９—２１ １
浅 析 机 械 加 工 表 面质 量 的影 响 因 素
楚淑 玲 ， 瑛 华 何
（ 山技师 学院， 宁 鞍 山 １４ ２ ） 鞍 辽 １０ ０ 摘 要： 机械设备 的损坏很 大程度都是从个别零件表面开始的． 文介 绍了机械加工表面质量对机 器零件 本
时 ， 虑工件 的刚 度问题 ， 考 选取 较大 的主偏 角．
Ｉ２２ 工件材 料性 质 ．．
一般 来说 被加工 材料 的硬度 越低 ， 性 越大 的塑性 材 料 ， 韧 加工 后表 面 粗 糙度
值较 大 ， 硬现象 也相对严 重 ． 冷 加工 脆性 材料 时 ， 切屑呈 不规则 的碎 粒状 ， 加工 表面 往往 出现微粒 崩碎 痕 迹， 留下许多麻点 ， 了表 面粗糙度． 增大 对于 同样材料 ， 晶粒 组织越粗大 ， 其 加工后表 面粗糙 度值越大．
零件 的表 面质量是 机 械加工 质量 的重要 组成 部分 ， 判 断零件 质量 优劣 的重要依 据 ． 是 机器 的失效是 由于 个别零 件 的失 效造 成 的 ， 且零 件 的磨 损 、 蚀 和疲 劳破坏 大部分 从表 面开始 ， 腐 因此 ， 件表 面质量对 零
机器零件的使用性能影响很大 ， 特别是现代化工业生产使机器正朝着精密化 、 高速化 、 多功能方 向发展 ， 工作在高温高压 、 高速 、 高应力条件下的机器零件 ， 表面层的任何缺陷都会加速零件 的失效 ， 因此 ， 必须
１ 表 面 粗糙 度
表 面粗糙 度是 指加 工表 面的较 小 间距 和微 小峰 谷 的微 观几 何形 状 误差 ． 主 要是 由于 切 削加工 过 它 程 中的刀痕 、 切削 分离 时 的塑性 变形 、 具与被 加工 表 面的摩擦 、 艺系统 的高 频振动 等原 因造成 的． 刀 工
Ｉ １ 表面粗糙 度对 零件 使用性 能 的影晌 【Ｊ ． ２
ＩＩ１ 表面粗 糙度 对配 合性质 的影 响 ．．
表面 粗糙 度值 大 的零 件 在装 配 后 ， 际接 触 面积 会 减少 ， 实 削
弱了接触刚度． 当间隙配合时， 由于磨损使间隙增大 ， 造成接触刚度降低而产生振动 ； 当过盈配合时， 由
于表 面峰顶被挤 平 ， 少 了实 际 的过盈 量 而降低 了配合 的连接强 度 ． 减 ＩＩ２ 表 面粗糙 度对 耐磨 性 的影响 ．． 如果 表 面粗糙 度值 较大 ， 只是 凸峰 接触 ， 生干摩 擦 ； 产 凸峰嵌 入
质 而产 生化学腐 蚀 和 电化学腐 蚀 ， 而形成 表 面锈蚀 ． 从 重， 从而 产生或 加剧疲 劳裂纹 ， 造成疲 劳损 坏． 受 力就越 大 ， 使 凸顶 处 的塑性 变形增 大 ， 会 降低接 触刚 度 ， 响机 器 的工作精 度和抗 振性 能． 影
２ ０
鞍 山师 范 学 院 学 报
第１ ３卷
隙 ， 响密封性 ． 影
１２ 影响表 面粗糙 度的 因素 ．
影 响表 面粗糙 度的 因素很 多 ， 要有 以下几 方面 ： 主 Ｉ２ １ 刀具几何 形状 的复 映 ｌＪ ．． ３ 切削时， 由于 刀刃 的形 状和进 给量 的影 响 ， 不可 能 把余 量沿 切 深完
全切 除 ， 而复 留下 一定 的残 留面积 ， 高度直 接影 响 已加工 表 面 的粗糙 度 ， 要 的影 响 因素 有 ： 其 主 主偏 角 、 副偏角 、 刀尖 圆弧半 径 、 给量 等． 进 比如加工 塑性材 料时 ， 角 的影 响较 显著 ， 前 其值 可取 大些 ； 车削 细长轴