械加工表面质量的影响因素分析

械加工表面质量的影响因素分析机械加工一般是指刀具在被加工工件表面进行切削，或者利用加工刀具和被加工工件之间做相对运动形成加工运动。因此，机械加工表面质量的影响因素，应当从加工的对象、加工的工具等方面进行分析。一般来说，机械加工表面质量的影响因素，主要集中表现在以下几个方面。2.1被加工工件的材料被加工工件的材料性质，对机械加工表面的质量具有重要影响。如果被加工工件是塑料材料件，那么在加工过程中容易发生塑性变形，容易在加工表面上留下很多麻点，严重影响了表面的加工质量；如果被加工工件是金属材料件，那么由于刀具也是硬质合金金属材料，在加工过程中，其切削角度、切实速度、切削温变等因素，都会影响到机械加工表面的质量。如果想要获得较高质量的机械加工表面，那么在加工过程中，一定要掌握被加工工件的材料性质，对加工工艺进行严格控制，才能够获得较高质量的加工表面。2.2切削因素在切削加工过程中，切削刀具的主偏角、副偏角、进给量、刀尖圆弧半径等都是影响加工表面质量的因素，这是因为，切削过程中，被加工工件表面会形成一层切削残余层，其实就是切削刀具表面几何形状的复。现代实验研究表面，适当的增大刀具的前角，能够有效的降低切削过程中的塑性变形，同时减小加工表面刀瘤、毛刺的形成，有利于提高切削加工表面质量。2.3磨削因素磨削本身就是为了提高机械加工表面的质量，因此磨削工艺中，砂轮的粒度、硬度及其修正度，都能够直接影响到磨削加工的表面质量，砂轮粒度越小，硬度越大，那么一般来说加工得到的表面质量就相对越差，表面粗糙度数值就越大。另一方面，磨削工艺本身的一些加工参数，如磨削速度、径向进给量等，也会对机械加工表面质量产生影响。一般而言，被加工工件材料较软，则适宜采用较小粒度的砂轮和较低的磨削速度来加工。如果被加工工件材料较硬，那么应当选取较大粒度的砂轮和较高磨削速度来加工。2.4润滑因素润滑因素主要是指在切削和磨削过程中所采用的切削液，切削液能够实现对切削或者磨削加工过程中刀具与加工工件表面的降温，同时减小刀具和加工工件表面的摩擦，有利于降低被加工工件表面刀瘤、毛刺的形成，提高机械加工表面的质量。机械加工表面质的影响因素分析1.零件加工的原材料。原材料对机械加工起到基础性的作用,在机械加工过程中,无论多好的技术条件,只要没有良好的加工材料,机械加工表面质量都是无法保证的。因此,对于机械加工企业来说,要想实现自身的长远发展就需要积极使用良好的材料。2.零件加工的技术。零件加工是需要强大的技术作为支撑的,除去原材料,加工技术是对机械加工表面质量产生影响最大的因素。良好的技术能够在一定程度上弥补机械加工原材料身上的小缺点但是如果技术过于落后,再好的原材料也无法保证机械零件的质量。因此机械加工企业只有具有高质量的打磨、切削加工技术,才能够推动企业良好发展。3.零件生产的切削、磨削加工。磨削加工对机械加工表面质量的影响同切削加工对机械表面质量的影响大致是相同的主要都来自于“刀具几何形状的复映”。在进行切削工作时,刀具会对工件做进给运动,这样在加工工件的表面就会留下刀具复映的残留面积。磨削加工表面的质量同样是由“几何因素和表面金属的塑性变形来决定的”磨削中所使用的砂轮粗糙程度、工作速度等都会对机械加工表面质量产生很大的影响。4.零件表层的冷作硬化。在机械零件加工的过程中,会对零件的表面质量产生重要影响的是`切削力作用产生的塑性变形”,其会导致零件的表面产生扭曲变形的状态,`晶粒间产生剪切滑动,晶粒被拉长和纤维化,甚至是发生破碎”,这些状况的存在就会导致机械零件的表层出现硬度提高现象,即“冷作硬化”。这种反应的存在会在一定程度上导致金属的变形阻力加大,相应的物理性质也会随之有所不同。冷作硬化下金所制造的机械零件就会在很大程度上出现不稳定状态其会受到物理作用的影响向稳定状态转化,这一过程是金属的弱化过程。在这一过程中,机械加工零件的表面质量就无法得到保证。由于这种弱化作用的强弱同金属所承受的温度有关,而在机械加工过程中,金属处于较高温度状态,这样机械加仁质量更是无法保证。由此可见,机械零件表层冷作硬化因素对机械表面质量影响还是比较大的。5.零件表面的残余应力。冷塑性变形、热塑性变形以及金相组织变化等作用是始终伴随着机械零件生产过程的。在加工工序完成之后,零件在形状和体积上都发生了一定的变化,但是,在加工后,零件表层会存在少量没有完全释放的残留应力,这就是我们所说的残余应力。应力还分为不同的种类其划分的标准是看哪种变形占主导地位,如果是冷塑性变形为主导,其存留的应力就成为“压应力”如果是热塑性变形为主导,所存留的应力就是“拉应力”,若作用在零件表面的拉应力超过了机械零件的承载力,该机械零件就会出现裂纹,从而严重影响零件表面质量。机械加工表面粗糙度值、表面层冷作硬化、表面层材料金相组织变化及表面层残余应力将影响加工表面质量。切削加工、工件材料的性质及磨削加工均会影响加工表面的粗糙度。切削加工中的切削用量、切削速度、切削深度以及给进量都会影响到机械加工表面粗糙度。切削参数选择的不同对表面粗糙度很大影响,在调试和生严运行中应引起足够的重视。一定速度范围内的塑性材料切削速度容易严生积屑瘤或鳞刺,从而增大表面粗糙度。机械加工过程中过小的切削深度将在刀尖圆弧下挤压过去,导致塑性变形,从而增大表面粗糙度值。加工过程中过小的进给量将使切屑厚度太薄,从而引起薄层切削打滑,并导致附加表面粗糙度的严生。工件材料因可塑性和硬度的不同影响到了零件加工后表面的粗糙程度。工件材料太软、太硬、太韧都不容易磨光。材料太硬,容易造成磨粒钝化,导致零件失去切削能力;材料太软,砂轮容易被堵塞;而韧性太强且导热性差的材料,磨粒容易早期崩落,且模具对材料进行加工施压时造成材料粘在模具上影响到零件表面的光滑度;脆性和硬度较高的材料容易在零件的表面留下颗粒的印痕,造成加工表面的粗糙。磨削加工过程中也有很多因素影响零件加工后表面的粗糙程度。低速下的砂轮的线速度将增加材料的塑性变形,增加了加工表面的粗糙度,但高速磨削可使表面粗糙度值降低。采用纵磨法磨削时,纵向进给量的增加将导致表面粗糙度值的增加。加工表面的光磨的次数越多,表面粗糙度值将越小,光磨的效果也越好。此外,切削液的选择与净化、磨床的性能等也是不可忽视的因素,它们对磨削表面粗糙度均有不同程度的影响。表面层冷作硬化的影响。机械加工过程中因切削力作用导致机械加工零件塑性变形、晶格扭曲、田奇变,甚至晶粒间严生剪切滑移、破砰,促使加工表面层金属的硬度和强度提高,这将大大弱化零件表面质量。冷作硬化的金属往往处于高能位的不稳定状态,且金属在机械加工过程中同时受到力和热的作用,并向比较稳定的状态转化,加工后表层金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果,弱化作用的大小取决于温度的高低、温度持续时间的长短和强化程度的大小。表面层材料金相组织变化的影响。机械加工过程中切削热作用在零件表面,当加工表面的温度超过相变温度后,表层金属的金相组织将会发生变化,从而影响加工表面质量。表面层残余应力的影响。不同金相组织具有不同的密度,亦具有不同的比容,如果表面层金属严生了金相组织的变化,表层金属比容的变化必然要受到与之相连的基体金属的阻碍,因而就有残余应力严生。2影响的机械加工表面质t对零件使用性能的影响a.表面质量对耐磨性的影响表面粗糙度对耐磨性的影响一个刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间.最初阶段只在表面粗糙的的峰部接触,实际接触面积远小于理论接触面积,在相互接触的峰部有非常大的单位应力,使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏,引起严重磨损。b.表面质量对疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面,因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。表面粗糙度对疲劳强度的影响在交变载荷作用下,表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中,产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大,表面的纹痕愈深,纹底半径愈小,抗疲劳破坏底能力就愈差。c.表面质量对耐蚀性的影响零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大,则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多。抗蚀性就愈差。表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂,降低零件的耐磨性,而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。d.表面质量对配合质量的影响表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。对于间隙配合,粗糙度值大会使磨损加大,间隙增大,破坏了要求的配合性质。对于过盈配合,装配过程中一部分表面凸峰被挤平,实际过盈量减小,降低了配合件间的连接强度。