机械加工表面质量及其控制措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 机械加工表面质量及其控制措施 摘要 机械产品的使用性能的提 高和使用寿命的增加与组成产品的零件 加工质量密切相关，零件的加工质量是 保证产品质量基础。本文主要通过对零 件表面自身的粗糙程度有一定的影响、 对表面层的物理力学性能有一定的影响， 表面质量直接影响零件的使用性能等进 行分析和研究，来提高机械加工表面质 量的工艺措施。 中国论文网 /8/view-12875983.htm 关键词 机械加工；表面质量； 影响因素；控制措施 中图分类号 TH17 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2012 ）69-0150- 02 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 随着机械行业在社会中占得地位 比重逐渐增大，人们对机器使用性能等 个个方面的要求也越来越高，当零件在 高速、高压、高温等条件下工作，缺陷 的出现直接影响零件表面，使零件在工 作的性能上达不到原有的标准，进一步 加速零件失效，这一切情况与加工表面 的质量关系很大。加工表面质量将直接 影响到零件的使用性能，因而表面质量 问题越来越受到各方面的重视。 1 影响工件表面质量的因素 1）加工过程对表面质量的影响 有工艺系统的振动、刀具几何参数、材 料和刃磨质量、切削液、工件材料、切 削条件 振动使工艺系统的各种成形运动 受到干扰和破坏，使加工表面出现振纹， 增大表面粗糙度值，恶化加工表面质量。 刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最 大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半 径。在一定的条件下，减小副偏角、主 偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 糙度。在同样条件下，硬质合金刀具加 工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而 金刚石、立方氮化硼刀具又优于硬质合 金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大， 故不宜用来加工铁族材料。另外，刀具 的前、后刀面、切削刃本身的粗糙度直 接影响加工表面的粗糙度，因此，提高 刀具的刃磨质量，使刀具前后刀面、切 削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值 的 12 级。切削液的冷却和润滑作用能 减小切削过程中的界面摩擦，降低切削 区温度，使切削层金属表面的塑性变形 程度下降，抑制积屑瘤和鳞刺的产生， 在生产中对于不同材料合理选用切削液 可大大减小工件表面的粗糙程度。当塑 性材料在加工的过程中，由于金属与刀 具之间进行挤压直接出现了塑性变形， 在工件分离过程中由于刀具切屑产生了 撕裂作用，使表面粗糙度出现增大的情 况。当脆性材料进行加工时，切屑呈碎 粒状出现，由于切屑崩碎在加工表面这 样会出现一些小点导致表面更加粗糙。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 与切削条件关系密切的工艺因素，包括 切削用量、冷却润滑情况。 2）使用过程中影响表面质量的 因素包括耐磨性、疲劳强度、耐蚀性 2 控制表面质量的途径 随着我国科学技术的不断发展进 步，对零件表面的质量也越来越高。单 位为了生产出合格的零件，保证机器的 使用性能，人们一直在研究控制和提高 零件表面质量的途径。提高表面质量的 工艺途径大致可以分为两类：一类是用 低效率、高成本的加工方法，寻求各工 艺参数的优化组合，以减小表面粗糙度； 另一类是着重改善工件表面的物理力学 性能，以提高其表面质量。 3 降低表面粗糙度的加工方法 1）超精密切削和低粗糙度磨削 加工 2）采用超精密加工、珩磨、研 磨等方法作为最终工序加工 （1）珩磨珩磨是利用珩磨工具 对工件表面施加一定的压力，同时珩磨 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 工具还要相对工件完成旋转和直线往复 运动，以去除工件表面的凸峰的一种加 工方法。珩磨后工件圆度和圆柱度一般 可控制在 0.003mm0.005mm，尺寸精 度可达 IT6IT5，表面粗糙度在 Ra0.20.025m 之间； （2）超精加工在加工时有三种 运动，即工件的低速回转运动、磨头的 轴向进给运动和油石的往复振动。三种 运动的合成使磨粒在工件表面上形成不 重复的轨迹。超精加工的切削过程与磨 削、研磨不同，当工件粗糙表面被磨去 之后，接触面积大大增加，压强极小， 工件与油石之间形成油膜，二者不再直 接接触，油石能自动停止磨削； （3）研磨可采用专用的设备进 行加工，也可采用简单的工具，如研磨 心棒、研磨套、研磨平板等对工件表面 进行手工研磨。研磨可提高工件的形状 精度及尺寸精度，但不能提高表面位置 精度，研磨后工件的尺寸精度可达 0.001mm，表面粗糙度可达 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 a0.0250.006m。 4 改善表面物理力学性能的加工 方法 提高机械加工工件表面质量的有 效方法 1）制订科学合理的工艺流程可 以保证工件表面的质量。科学合理的工 艺流程是加工工件最有效的方法。我们 在指定合理科学的工艺流程过程中，为 加工零件的表面质量能否符合标准要求 提供了合理的科学依据； 2）加工质量最关键的是如何选 择正确的切削参数。合理选择切削参数 能彻底抑制积屑瘤的不断形成，降低加 工过程中残留的面积高度，从而有效保 证工件本身的质量。切削参数的选择包 括对切削刀具角度的确定、切削速度的 确定、切削深度及进给速度的确定等。 主偏角、副偏角及刀尖圆弧半径对零件 表而粗糙度都有直接影响。在进给量一 定的情况下，减小主偏角和副偏角，或 增大刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 另外，适当增大前角和后角，可减小切 削变形和前后刀面间的摩擦，抑制积屑 瘤的产生也可减小表面粗糙度； 3）保证加工工件表面质量的必 要条件是如何正确选用切削液。运用正 确的切削液能改善刀具与加工工件两方 间的摩擦系数，能够降低在切削工作中 与切削力之间的温度，使道具磨损程度 大大降低，从而保证加工过程中工件质 量； 4）最终工序加工方法的选择直 接影响工件表面质量，最终工序的加工 方法的选用能够保证该零件主要工作表 面的具体工作条件与破坏形式。 5 结论 在机械加工过程中工件表面影响 机器零件本身的使用性能，比如配合性 质、耐磨程度、抗疲劳的强度、接触刚 度、精度的稳定性、抗腐蚀性等，因此 对机器零件的表面我们必须提出质量要 求。由于影响工件表面质量的因素有多 种多样的，只有我们正