机械加工中影响表面物理机械性能因素分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 机械加工中影响表面物理机械性能 因素分析 摘 要：随着我国经济的快速发 展和社会的不断变化，机械加工产品渗 透人们的日常生活和工作中各个角落， 它们的产品使用性能与组成的零件之间 有着直接的联系。零件加工的质量好有 利于提高机械产品的使用性能，并延长 机械产品的使用寿命。其中，衡量机械 产品加工质量好坏的标准有两个，分别 是机械产品的加工精度和表面粗糙度。 因此，本文的主要目的就是对机械加工 中影响表面物理机械性能的因素进行分 析和研究，并有针对性的提出了提高机 械加工表面质量的工艺措施。 中国论文网 /8/view-12997277.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：机械加工 表面物理 机 械性能 影响因素 中图分类号：TH16 文献标识码： A 文章编号：1672-3791（2017） 11（a）-0107-02 随着我国工业技术的飞速发展， 在工业生产活动中，机械化水平显著提 高，现今机械化生产已经在加工行业得 以普遍应用，各种机械设备的应用大大 降低了加工人员的工作量，并提高了工 作效率。机械加工的而质量与各种机器 设备密切相关，零件在加工完成后装配 城机器，如果零件的表面机械性能出现 故障，容易造成整个机器的使用性能失 效。在机械加工过程中，零件容易受到 周边环境的影响，尤其是切削力和切削 热的作用，使其表面金属的物理机械性 能产生变化，进而影响机械加工产品的 质量。机械加工产品表面物理机械性能 产生的变化主要有 3 种，分别是表面层 冷作硬化、金相组织发生变化以及产生 残余应力。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1 表面层的冷作硬化 表面层的冷作硬化是指在机械加 工过程中，表面层的硬度出现细微的变 化，即加工时出现的塑性变形现象，这 主要是切削力作用所引起的表面层冷作 硬化和受切削热作用引起的金相组织变 化综合作用的结果。机械加工产品出现 塑性变形现象会造成产品的晶体发生改 变，并拉长晶粒，导致晶格严重扭曲， 晶粒碎化，最终导致机械加工产品的硬 化。 1.1 冷作硬化的特点 由于机械加工产品在加工过程中 受力和热两种因素共同作用的影响，出 现塑形变形现象，在这之后加工产品的 延伸率会降低，但是变形度抗力会提高， 也就是屈服点有所提高。表面层的冷作 硬化使得机械加工产品处于不稳定的状 态，尤其是处于高能位状态下，当条件 适合的时候，机械加工产品的冷硬结构 就会自动的转变为比较稳定的状态，用 专业术语来说就是进行弱化作用。换而 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 言之，就是机械加工表层物理机械受影 响之后，塑形变形中所产生的冷硬现象 可以恢复，其中恢复后表层金属的性质 程度主要取决于强化和弱化两个的作用 效果。机械加工产品表层的应化程度受 外界条件因素的影响较大，其中包括塑 形变形的里、变形速度以及变形时的温 度，所受到的力越大，塑形变形的效果 就越大，硬化程度也比较严重。但是如 果变形的速度过快，所受到力就相对较 小，塑性变形的条件不够充分，硬化程 度也就相对较弱。 1.2 影响冷作硬化的因素 首先是机械加工产品的材质，产 品原材料的本身材质对加工的影响较大， 如果材料本身的硬度较低，那么在切削 力和切削热作用影响后所发生的塑形变 形现象严重。其次是切削的用量，表面 的冷作硬化主要就是由切削操作所引起 的，当切削速度增大时，机械设备与产 品之间的接触时间就比较短，塑形变形 的程度也相对较轻，硬化程度和硬度都 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 会减小。当切削用量增加时塑形变形和 硬化现象都会加重，其中需要注意的是 切削量不能过小，否则硬化程度也会因 为挤压次数增加而增加。最后是刀具， 机械加工过程中对刀具所造成的损伤也 较大，这也是冷硬层深度和应硬度增加 的一大因素。 2 表面的金相组织变化 在机械加工的过程中，机械加工 区的温度有所提高，尤其是加工的表面 温度，因为切削加工需要耗费很大的能 量，这些能量在过程中就转换成了热能， 为机械加工增加了很多的热量，温度上 升。产品表面的金相组织发生变化需要 达到一定的条件，当加工去的温度达到 那个临界点时，金相组织就会发生变化。 通常情况下，一般的切削加工所产的热 能都会被切削操作带走，也就会不会引 起加工区间的温度大变化，对产品表面 的影响也就不大。但是，对于一些大量 消耗切削功率的机械加工方式来说，金 相组织发生变化是普遍存在的。有的企 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 业，为提高加工生产的工作效率，采用 的磨削加工方法，这种加工方法所需要 的切削力大得多，切削速度也快，在加 工过程中所产生热能也就大大增加，然 后传输到加工的产品当中，引起金相组 织发生变化。 影响金相组织变化的因素主要有 两个。其一是磨削用量，磨削用量中还 包括磨削深度、纵向进给量两以及工件 速度，当磨削深度增加时机械加工的产 品表面温度都会增加，且越升越高，引 起金相组织变化；当纵向进给量增加 r，产品表面温度会降低，减少对工件 的损伤；当工件速度增加时，磨削区的 温度上升，所造成伤害磨削深度的小， 但是他会造成产品表面变粗糙。其二就 是冷却方法，磨削加工方式必然会造成 工件的烧伤，如果不能采取有效的冷却 方法，也会对工件表面造成影响。 3 表面的残余应力 经过机械加工后的工件的表面都 存在残余应力，这些残余应力与残余压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 应力的作用是完全相反的，残余压应力 可以起到一定的保护作用，增加工件表 面的耐磨性，而残余应力则会对工件带 来伤害。残余应力作用的主要表现就是 工件表面出现裂纹，由于工件材料的疲 劳强度无法承受过大的拉应力，进而加 速工件的损坏。 加工表面的残余应力是三方面共 同作用的结果，因此，残余应力的影响 因素主要就是冷塑形变形、热塑形变形 以及金相组织，根据上面的描述，不难 发现这三者之间的联系。当然，除了这 结果主要因素的影响之外，残余应力的 产生还和加工工艺有关联。 4 解决问题的措施 4.1 基础管理 “合理配置、安全实用、养修并 重、专业管理” 是机械设备使用和管理 过程中应一直贯彻的原则，应大力强化 机械设备的管理，保证在机械设备进行 加工作业时，有相关负责人在现场对机 械设备进行全过程、全方位的盯控，明 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 确现场加工作业的分工，严格按照计划 使用机械。对机械设备进行定期检查， 发现问题时及时处理。对于停置或是废 旧的机械设备在未经批准的情况下，不 能对其进行拆卸，而应积极在基础管理 的方式和技术上进行创新，广泛采用现 代经营管理办法和技术手段，努力提高 机械设备完好率、利用率和经济效益。 4.2 安全管理 安全管理是所有机械加工项目的 重要组成部分，所以必须要加强对相关 人员在设备的安全生产方面的领导和教 育，建立健全的生产规章制度，定期对 机械设备组织检查，发现问题及时解决， 并从中进行经验累积和总结。对机械加 工的操作人员，必须进行专业技术训练 及安全操作规程的学习，并经过考试取 得操作证书后才能进行操作。并严格遵 守操作规程、保修规程，机械设备的安 全防护装置必须完整可靠。 4.3 操作人员管理 机械加工的加工方式众多，为满 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 足需求，加工的种类愈加繁多，