张晋

摘 要：随着科学技术的不断发展，各生产企业对于精密零件的使用率明显上升，如何提高零件加工的精度、减少零件表面的粗糙度，便成为了零件加工中亟待解决的主要问题。因此，本文对机械加工表面质量对零件使用性能的影响进行初步分析，并针对如何加强机械加工表面质量，提高零件使用效果的问题展开讨论。

关键词：表面质量；零件；机械加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.017

1 机械加工表面质量对零件使用性能造成的影响

1.1 对耐磨性的影响

在机械生产的过程中，零件的磨损是不可避免的。按照时间的先后顺序可分为初期磨损阶段、中期磨损阶段以及后期剧烈磨损阶段。零件的磨损程度是由受到零件表面的粗糙程度影响决定的。表面越是粗糙的零件，其摩擦力就越大，受到的磨损程度也就越高。但是，也不能完全光滑，否则润滑油将无法附着在零件上，失去润滑效果的零件在使用中很容易受到损伤。因此，降低零件磨损程度的方法并不是一味的提升零件的光滑程度。而是应该采用科学的方法，对机械零件所要承受的摩擦力进行准确计算，并根据结果选择对于零件来说最佳的粗糙度，从而达到提高零件利用程度、减少零件磨损程度的目的。

1.2 对疲劳强度的影响

由于交变荷载的作用，金属零件的表面或者表面直线会产生硬化层，从而出现疲劳破坏的情况。而疲劳强度直接关系到零件的表面质量问题。一般来说，零件表面的粗糙程度与金属的抗疲劳能力具有较大关系。表面的粗糙程度不仅会增强表面的摩擦力，还会增加表面的接触面积，因此，降低表面的粗糙程度，有助于耐蚀性的提高。

1.3 对配合质量的影响

在间隙配合过程中，粗糙度会对配合质量造成一定影响。粗糙度越强，零件受磨损的程度就越大，间隙也会随之增大，从而导致配合之间出现了问题，无法保证配合的性质。间隙配合中出现的过盈配合会使配合间的连接强度降低，最终导致配合质量受损。

2 机械加工表面质量的控制措施

2.1 编制合理的工作流程

为了满足加工工件表面的质量要求，必须制定科学合理的工作流程，并制定相关行为规范制度，在制定工作流程的过程中，要确保工艺流程的简短与准确。在确定基准时，尽可能使定位基准与设计基准相重合。如果无法两项基准无法保持重合，尽可能选择质量高的面作为基准。如果一个面上存在着两个以上的设计基准时，可以根据各个基准在表面上的作用来进行定位，将起到主要作用的设计基准作为定位基准。必要的时候还可以增加一些工艺上的花纹、孔洞来满足工件表面的需要。在工件加工的过程中，尽可能一次完成，以免反复操作对工件质量造成损害。

2.2 合理的选择切削参数是保证加工质量的关键

切削参数是机械加工过程中各类数据的总称，例如：刀具的角度、切削的速度以及切削的深度等。在零件加工的过程中，要根据零件的种类及加工的尺寸来进行合理选择，不仅可以在理论上降低加工残留面积的高度，还可以对积屑瘤的产生起到一定抑制作用。由此看来，切削参数是保证零件加工质量的关键因素，这并不只是单一的理论认知，而是具有实践依据的。在塑性材料的加工过程中，如果选择较大前角的刀具，的确可以达到抑制积屑瘤产生的效果，刀具前角的增大，使刀具的切削力减小，切削产生的变形也随之减小，缩短了刀具与切削的接触长度，使积屑瘤无法形成。

2.3 超精密切削和低粗糙度磨削加工

所谓的超精密切削就是采用特殊的技术手段，将零件表面的粗糙度控制在一个极低的数值下的切削方法。使用这种方法的技术难点在于最后对微薄表面层的切削，由于表面层只有0.1μm，因此，在切削的过程中，对刀具锋利程度的要求很高。除此之外，刀具还需要具备足够的耐久度，这样才能长期保持刀具的锋利。从目前的情况来看，只有金刚石可以达到上述要求。使用超精密切削加工工件的过程中，要始终保持高速切削，走刀量要小，如此一来，才能使工件表面更为光滑，减少工件表面上的残留物。

2.4 采用超精密加工、珩磨、研磨等方法作为最终工序加工

为了将工件表面的粗糙度控制在一个极低的范围之内，通常会在一般加工步骤结束后，采用超精密加工、研磨、珩磨等方法对工件进行最后的加工打磨，降低工件表面的粗糙度。将其作为工件加工的最后一道工序，不仅可以减少工件表面的粗糙度，增加工件的使用性能，还可以减少加工过程中产生的热量，以免热量过高，对零件表面造成损伤。不仅如此，使用这种技术方法来降低工件表面的粗糙度成本较低，还可以实现多机床同时操作，生产效率较高，因此，这种技术出现以后，受到了各大机械制造企业的青睐，在零件生产加工中得到了广泛的运用。以珩磨为例，珩磨就是一种对精加工的工件进行二次打磨，以求进一步降低其表面粗糙度的加工方法。在实际的工作中，要根据零件的形状和大小，选择将其固定在工作台或夹具当中，固定结束后，将珩磨头置于已加工的孔洞之中，由机床带动珩磨头作轴向运动，珩磨头在压力的作用下，可以实现对零件表面极薄层的切削。常见的研磨头有机械加压、气压以及液压自动调节等几种形式。由于珩磨磨头与主轴始终保持浮动连接的状态，及时主轴的回转出现误差，也不会对珩磨加工造成任何影响。

由于珩磨加工技术在实际工作中，是通过主轴带动，做轴向往复运动，因此，在珩磨加工开始以后，不能任意的更改孔的位置，必须在加工开始以前，对孔位进行确认。工件在进行珩磨的时候，珩磨头的往复速度快，但转速并不高，在除去表面粗糙金属物的同时，降低了工件的热损伤。除此之外，珩磨相对于研磨来说，珩磨属于全自动化的加工工艺，减少了工件加工过程中对人力资源的消耗，大大的提高了加工的效率，降低了加工成本。

3 总结

综上所述，零件的表面质量对零件的使用性能影响很大，因此，在零件加工的过程中，要采用先进的科学技术手段，对其表面的粗糙度进行适当的处理，使其满足零件在实际使用中的相关需求。因此，机械加工企业应该提高对零件表面质量的重视与控制，不断地提升自身的监督管理水平，引进国际先进的加工技术，并针对企业的自身情况进行改良，使工件的表面质量得到有效的保障，从而提高工件加工的质量。

参考文献：

[1]于庆东.基于回归分析方法的工件表面质量影响因素研究[J].科技资讯，2015（18）.

[2]肖英军.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].科技创业家，2014（03）.