摘 要：机械产品的性能和耐用程度是影响零件加工质量的重要因素，而零件加工质量这与产品质量有着直接联系。在判断零件加工质量时，主要评价依据为零件的表面质量和加工的精准度。本文在分析中主要针对零件表面粗糙度的影响因素展开了分析，得到了表面冷作硬化、金相组织变化、残余应力、磨削烧伤是影响零件表面质量的关键，并针对分析中所存在的问题从改善工艺的角度提出了优化方案。

关键词：机械加工；表面质量；影响因素；控制措施

第一章前言

随着工业技术不断的成长和兴盛，机械化生产进入了各个大大小小的企业，各种机器与其之间彼此关系非常密切。机器是由机械零件组装而成的，机器故障是由单个部件故障引起的，其本质是因为零件失去了它应该有的性能。不过，在大量实践案例中发现，零件表面性能不佳是导致机械部件质量下降的主要因素，对它的性能起主导作用因此，在充分理解零件表面质量的重要作用，掌握加工过程中可能出现的影响零件表面质量的因素，并及时采取对应的应对方案，从而有效提升零件表面质量，对于提高我国机械设备应用水平，强化机械生产效率而言有着重要作用。

第二章影响工件表面质量的因素

2.1工艺系统的振动对工件表面质量的影响

在机械加工过程中常常伴有振动，除了在切削过程中会受到振动影响之外，刀具表面和工件切削表面也存在周期性的振动。在加工工艺流程中，振动将影响零件外形的在精准度，导致表面粗糙度不符标准，从而降低加工表面质量。

2.2刀具几何参数、材料和刃磨质量对表面质量的影响

在刀具的几何参数中，影响零件表面质量的因素主要为：主副偏角、刀尖圆弧半径。在部分情况下，适当调整主副偏角和刀尖圆弧半径有助于控制零件表面粗糙度。相较之下，高速钢刀具的表面粗糙度要比硬质合金刀具更为出色，例如金刚石和立方氮化硼刀具，但由于金刚石材刀具对于部分常见的铁族材料有着较高的亲和度，因此需要避免采取这种刀具加工贴材料。除此之外，不同刀具前后表面、切削刀刃的粗糙度也会影响到加工表面的粗糙度，因此在加工生产过程中应采取适当的控制手段，提高刀磨质量。

2.3切削液对表面质量的影响

在切削过程中，界面之间的摩擦力将随着切削液的运用而下降，同时表面温度也将随着切削液的冷却而得到控制，能够避免切削金属表面出现塑性变形，而且在不同属性的加工材料中有着较高的适用度，可用于控制加工零件的表面粗糙度。

2.4工件材料对表面质量的影响

在加工塑性零件时，进刀之后，加工零件表面将在应力作用下出现塑性变形，在清除加工零件表面的切削屑的过程中，其表面粗糙度也会出现明显提升。加工零件材料的韧性越强，出现的变形程度就越大，此时表面质量就越差。在加工脆性零件时，切削屑通常会被直接碾碎，此时加工表面将出现大量凹痕，粗糙度有所提高。一般情况下，在完成加工之后韧性较高的塑性材料表面比较粗糙，相反则比比较光滑。针对不同的加工材料，其晶粒结构越大，加工之后表面就更粗糙。所以，在控制加工表面质量时，在开始加工之前一般需要对材料进行正火、调质等处理。

2.5切削条件对工件表面质量的影响

切削量、润滑和冷却等切削条件或工艺将影响加工表面质量。在中低加工速度下，材料表面可能会出现切削屑积累、毛边、鳞刺等现象。而提高切削加工速度，则有助于控制加工表面质量。一般情况下，在易碎材料的加工过程中采取中低速加工也不太容易出现上述现象，因此切削速度并不会影响到易碎材料加工表免职了。如果提高进给速度，则会导致塑性形变程度加重，同时提高加工表面粗糙度。而适当降低进给速度则有助于控制加工表面质量，但需要注意的时，当进给速度下降到一定标准时，加工表面质量将不会再出现明显变化。一般情况下，切削深度对于加工表面质量的影响并不明显，在实际加工中应当按照加工要求合理确定切削深度。

2.6切削速度对表面粗糙度的影响

通常来说，为了控制加工表面质量，需要降低粗加工环节的切削速度，提高精加工环节的切削速度。在塑性材料加工过程中，如果采取中低速切削，则会导致加工表面塑性变形程度提高，进而加工表面粗糙度。塑料材料的慢速或快速切割对防止形成积屑瘤很有效果，对降低表面粗糙度是肯定的。

第三章机械加工表面质量对零件使用性能的影响

在加工过程中，尽管加工表面仅仅作为工件表面上较薄的一层，但仍然会受到残留应力、加工偏差等问题而出现质量下降的现象，当这类零件被用于机械设备之中时，就会导致设备性能下降。

3.1表面质量对零件耐磨性的影响

在判断零件质量时，一个重要指标就是耐磨程度。当膜材材料、润滑剂的使用以及加工精度都达到相关标准时，零件耐磨性仍将受到加工表面质量的影响。由于零件各个表面的粗糙程度很难完全保持一致，因此在不同表面相互接触时，表面越光滑，接触面积就越大。在受到作用力影响时，接触面之间将产生应力作用，两个接触面进入相对运动状态，若接触面较小，则会产生较大的塑性、弹性和剪切变形，即便此时在表面之间填充润滑剂，但由于接触点受到压应力影响而仍然存在不断增大的摩擦力。不过，加工表面加工完成之后，并非是越光滑越好。若加工表面过于光滑，接触面之间储存润滑剂的能力就会减弱，导致接触面的分子凝聚和分裂，这也会导致磨损越来越严重。加工表面的接触硬度将随着冷作硬化而提高，从而控制塑性和弹性变形，提高另加的耐磨程度。不过，若冷硬程度较高，则表面脆性提高，将出现细微裂纹，表层组织反而会脱落，加速部件的磨损。

3.2表面质量对零件疲劳强度的影响

加工表面质量与零件抗疲劳性能有着直接联系。在不同载荷之下，零件的表面越粗糙，则就越有可能导致应力集中在某一部位，在长期作用下就会出现裂纹，且粗糙度越大，裂纹深度就越高，出现损伤的可能就越大。

加工表面残留应力也是影响零件抗疲劳性能的因素之一。若零件表面长时间受到应力作用，则原本存在的裂纹可能会加深、变宽，增加部件的疲劳强度。如果拉应力停留在表层，部件更容易出现晶间损伤和表面开裂，导致零件抗疲劳性能下降。

除此之外，加工表面的冷硬程度也会影响其抗疲劳性能。适当的冷硬程度有助于避免原有裂纹扩大和产生新的裂纹。但冷硬程度不合理时，零件表面脆性提高，此时就更容易出现裂纹，从而影响零件性能。

3.3表面质量对零件耐腐蚀性能的影响

加工表面质量是影响零件耐腐蚀性的重要因素。加工表面越粗糙，则就越可能导致具有腐蚀性的物质在表面堆积，进一步提高零件被腐蚀的可能。

影响零件耐腐蚀性的因素还有表面残留应力。当加工表面残留有应力时，腐蚀性物质反而不易作用于零件表面，对于提高零件抗腐蚀性有着积极作用。

3.4表面质量对零件间配合性质的影响

零件表面在相互接触过程中，其性能与接触面有着很大的联系。倘若两个解除表面粗糙度较高，接触面中空隙较大，不利于接触面的稳定性。而为了确保零件接触表面可以有效配合，提高配合稳定性，就需要合理控制接触表面的粗糙度。

当两个接触表面中存在较大孔隙时，若表面冷硬成都较高，则表层组织很可能会出现脱落现象，接触面的配合程度将有所下降。另外，当接触表面存在残留应力时，零件表面将出现变形，这也影响到配合的特性和配合的精度。

第四章提高机械加工工件表面质量的措施

选用正确的加工办法。完善的技术条件是确保加工技术得到全面运用的基本前提。当加工流程的科学性和加工方法的正确性得到保证时，才更有助于控制工件加工表面的质量。而要设计出合理规范的加工流程，就需要遵守以下原则：流程精短原则、精准定位原则、定位点与设计点重叠原则。

创造出良好的切削条件，对于提高加工表面质量而言有着积极作用，例如有助于避免切削屑堆积、控制残余加工表面高度等。在切削参数选择方面，主要包括刀具角度、切削速度、切削深度等，通过分析实际加工案例后发现，主、副角和刀尖圆弧半径等将影响加工表面质量。

工件重要表面精加工时，需选择合理的加工方法，原因在于精加工过程中存在出现残留应力的可能，从而影响到零件的使用性能。在确定所选加工办法时，必须充分考虑操作环境可能对加工表面造成的负面影响。在实际操作过程中，也可通过调整某些参数值来控制加工表面质量。例如：1.在精加工过程中适当控制进给量、主副偏角，适当提高刀尖圆弧半径，从而控制加工表面质量。2.需加工塑性材料时，应适当提高切削速度，避免切屑堆积，从而控制加工表面质量。3.掌握加工材料属性，合理选择加工用具，创造有利的加工条件，从而控制加工表面质量。4.适当提高刀具正角、边缘斜度，从而提到刀具性能，从而控制加工表面质量。5.对于工件进行正火处理等，从而控制加工表面质量。6.合理选择并充分运用切削液，控制切削表面摩擦力和温度，降低变形程度，避免温度升高导致加工表面出现磨削烧伤现象，同时也有助于控制加工表面的切屑堆积和鳞刺等问题，从而控制加工表面质量。

结论

零部件表面加工质量是影响其耐磨程度、疲劳强度、适用性特征、抗腐蚀性等性能指标的重要因素，所以，在零件加工环节，必须严格按照相关要求落实好加工程序。在实践中发现，零件的加工表面质量将受到多种因素影响，而通过本文分析，对加工表面质量的影响因素展开了深入讨论，并且针对加工表面提出了加工表面质量的控制办法，以及更经济可行的工艺要求，希望能够为解决零件表面加工治理囊问题提供参考，从而提高生产力、时间和可靠性。

参考文献：

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[4]张静.关于影响机械加工表面质量的因素分析和相关措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2018，（32）：792.

作者简介：郗仲昊（1996.01—），男，汉族，山东济南人，专科，助理工程师，研究方向：机械产品质量检测。