影响机械加工表面质量的因素与处理建议论文_刘训伟,石福斌

影响机械加工表面质量的因素与处理建议论文_刘训伟,石福斌

青海百河铝业有限责任公司 青海 811600

摘要:在我国经济高速发展的今天,我国机械制造业在其中的比重逐渐增大。但是,由于现阶段我国机械加工的水平有限,使得机械加工表面质量难以得到有效的提升。所以,对于相关从事机械加工行业的人士来讲,其需要对影响机械加工表面质量的因素予以详尽分析,并以此为基础来制定合理的处理建议,对于提升我国机械加工表面质量是很有帮助作用的,因此本文也将对此予以一定论述。

关键词:机械加工;表面质量;影响因素;处理建议

引言:在机械行业中,相关机械零部件的表面加工质量将会对整个机械的使用性、可靠性等方面有着直接影响。然而,在实际机械零件加工过程中,由于受到了各方因素的制约,导致机械加工表面质量难以得到有效的提升,极大了影响了我国机械行业的发展。因此,针对影响机械加工表面质量的因素予以有针对性的处理是很有必要的。

一、概述机械加工表面质量内涵及其作用

通常来讲,零件的加工精度以及其加工表面质量是影响机械零件加工质量的两个关键因素。其中,所谓机械零件的加工表面质量,便是指的机械加工表面的完整程度,此外,在实际机械零件加工过程中,最终所得到的机加工表面均会与实际要求存在偏差,并且一定程度的表面粗糙度、表面波度等几何偏差会在零件表面中存在,同时也会因此改变材料本体的物理性能。

对于机械零件表面质量来讲,其对机械零件的配合性、可靠性以及耐磨性等有着直接联系。但是,如零件在加工完后,其看似光滑的表面存在细微的裂缝或波纹等缺陷,则必然会导致安全隐患在机械零件运转过程中出现,同时也会对零件的使用性能造成影响。其中,随着我国工业发展速度的加快,对于机械零件加工表面质量也有着更高的要求,所以需要我国相关机械企业必须采取措施来提升零件加工表面质量,对机械产品质量的提升有着关键意义。

二、机械加工表面质量对产品性能的影响

1、表面质量对耐磨性的影响

对于机械零件来讲,其耐磨程度与表面质量有着密切关系。其中,初期磨损、正常磨损以及剧烈磨损是零件磨损的三个阶段,同时,如零件表面存在较小的表面粗糙度,则其工作过程中受到的磨损也就越小,从而有助于其工作年限的延长。但是,如零件表面粗糙度过小,则不易对润滑油进行存储,反而会增加零件表面与其它元件表面的接触面积,从而使得磨损程度增加。因此,在设计零件时,需要科学合理的对表面粗糙度进行设计,并严格落实到生产环节之中。

2、表面质量对疲劳强度的影响

如外界环境因素出现改变,或者有一定的荷载作用在零件表面,则会导致金属零件出现一定的疲劳强度。其中,机加工零件表面与疲劳强度有着密切关系,如表面粗糙度在机加工阶段较高,则会导致零件的抗疲劳性能下降。

3、表面质量对耐蚀性的影响

通常来讲,零件的表面质量对于其抗腐蚀性有一定影响。其中,如表面存在严重的粗糙度,则表明其抗腐蚀性较低,反之亦然。

4、表面质量对配合质量的影响

配合质量也必然与表面质量有着直接的影响。例如,在间隙配合时,如表面质量较差,则配合的磨损也更为严重,同时也会增加间隙,进而影响配合质量。

三、影响机械加工表面质量的因素

1、切削加工

在切削零件时,如刀具为存在一定几何形状的刀具,则大面积的切削层便会在刀具进给运动时出现,从而影响机械零件的表面质量。所以,在切削过程中,为了减少切削曾的残留面积,选用合适的刀具是十分重要的。

2、工件材料性质

塑性材料与脆性材料是工件材料的两种分类形式。在加工塑性材料时,待加工零件会在刀具的挤压力作用下而出现塑性形变,从而对机械加工表面造成影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来讲,如工件材料存在较高的韧性,则会增加其塑性形变的几率,从而也就更加影响其表面加工质量。当加工脆性材料时,工件会在加工时出现碎粒,使得加工表面因碎粒的崩窜而形成一些坑点,导致加工表面质量降低。

3、磨削加工

在切削的过程中,工件会因为切削的作用力以及切削热的作用力而使得工件的加工表面层物理的物理机械性能受到影响。在这两种作用力的影响下,表面层金属的物理机械性能一再出现改变,这种改变主要发生在表面层上,出现的改变主要是金属显微硬度、金相组织以及残余应力的变化。在磨削加工的过程中,也会使得工件因为塑性因素的影响而出现变形的问题,切削加工出现的变形问题相较于磨削加工来说要轻,这主要是因为切削热的影响,所以磨削加工时,表面层的机械性能改变情况尤为明显。

4、工件表面层金相组织变化

由于塑性变形会在零件切削作用下出现,导致工件本体中的晶粒结构出现位移,甚至出现破碎情况,从而使得工件表面出现冷作硬化。但是随着冷作硬化现象的出现,便会导致工件晶体结构中的高能位的稳定性变差,但是在一定条件下,此时不稳的状态会逐渐过度到稳定,此过程可称之为弱化。其中,温度的高低与弱化的程度呈现正比关系,如温度升高到某一定后,便会改变金属金相组织结构,导致表面金属强度与硬度出现下降,同时也会出现相应的残余应力,并会导致微观裂纹的形成,从而导致表面加工质量出现降低。

四、提升机械加工表面质量的处理建议

1、刀具方面

为了缩减残留面积,刀具建议选择大半径,或者尖部呈圆弧的修光刀,以便改善机加工表面的质量。此外,在选择刀具时,需要根据工件材料的适应性来判断要采用何种刀具,一定要避免采用磨损严重的刀具,最好是采用完整性较好、表面平整并较为锋利的刀具,应用这样的刀具可以使得机械表面保持平滑,有效地降低了表面粗糙情况的出现。

2、工件材料方面

机械加工表面质量受到工件材料的影响较为严重,而在工件材料中,主要影响机械加工表面质量的因素就是材料本身所具有的塑性以及金相组织两种。通常塑性较大的材料,如低合金钢材料等,都要经过正火锻造处理,将材料的塑性尽可能降低之后,才能够进行切削加工,这样才能够使得材料的表面保持光滑和平整。另外,要合理地根据加工的具体条件来选择适宜的工件材料金相组织,控制了这两种因素,就可以使得机械加工表面质量得到最大限度的改善。

3、切削条件方面

针对塑性材料,采用高速切削处理,可以有效地减少积屑瘤的产生,也可以减少进给量,高速切屑会使得工艺系统的刚度有效提升,机床的稳定性也会得到进一步的保障,这样就能够使得机械加工顺利进行。

4、加工方法方面

在提高加工表面质量的过程中,需要采用合理的加工方法,或采用精度以及密度较高的加工方法,并尽可能地减少径向进给量,而在砂轮的选择上,则要求选择进给速度较快的砂轮,而应用的工件也要尽可能地选择速度较慢的工件,可利用细粒度的砂轮来对工件表面进行加工处理,以此来改善加工表面质量。针对砂轮表面要进行全面的打磨,使得砂轮的表面保持光滑,保障砂轮上的磨粒具有较好的韧性,这样就可以使得磨削的效果得到最大限度的凸显,同时要在对砂轮进行打磨的时候,适当地在砂轮上涂抹一层磨削液,这样就可以保障砂轮表面的平滑,将这些砂轮应用到实际的加工,就会使得机械零件的表面质量得到有效的提升。

五、结语

由此可见,随着我国经济发展速度的加快,为工业经济的腾飞奠定了基础,并且其已经在我国经济中有着不可或缺的位置。其中,尽管我国机械行业的发展较为快速,但是也应注意到机械加工表面质量对于整体机械运转性能的影响,并应积极采取有针对性的处理建议来提升机械加工表面质量,保证机械加工表面质量与设计要求相一致。

参考文献:

[1]浅谈影响机械加工表面质量的因素与应对措施[J].赵永生.中国高新技术企业.2016(02)

[2]现代机械制造工艺与精密加工技术探究[J].张保勇.中国新技术新产品.2015(01)

论文作者:刘训伟,石福斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/14

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