影響機械加工表面質(zhì)量的因素及控制措施

1、影響機械加工外表質(zhì)量的因素及控制措施【摘 要】在機械設(shè)備的加工中，零部件失效往往都是從外表開始失效的，機械加工外表質(zhì)量直接影響著機械加工件的工作性能。影響機械加工外表質(zhì)量的因素有很多，包括切削條件、磨削加工等，本文對這些因素進(jìn)展了簡要分析，并提出了針對這些影響因素的控制措施?！娟P(guān)鍵詞】機械加工；外表質(zhì)量；控制1 引言近幾年來，隨著機械技術(shù)的快速開展，機械加工也被廣泛應(yīng)用到人們消費、生活的各個方面，人們對機器的使用要求越來越高，一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作，零件外表的任何缺陷，不僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象將進(jìn)一步加速零件的失效，這一切都

2、與加工外表質(zhì)量有很大關(guān)系。本文將就影響機械加工外表質(zhì)量的因素及控制措施進(jìn)展分析。2 影響機械加工外表質(zhì)量的因素2.1 工藝系統(tǒng)的振動對工件外表質(zhì)量的影響在機械加工過程中工藝系統(tǒng)有時會發(fā)生振動，即在刀具的切削刃與工件上正在切削的外表之間除了名義上的切削運動之外，還會出現(xiàn)一種周期性的相對運動。振動使工藝系統(tǒng)的各種成形運動受到干擾和破壞，使加工外表出現(xiàn)振紋，增大外表粗糙度值，惡化加工外表質(zhì)量。2.2 切削條件對工件外表質(zhì)量的影響與切削條件有關(guān)的工藝因素，包括切削用量、冷卻光滑情況。中、低速加工塑性材料時，容易產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺，所以，進(jìn)步切削速度，可以減少積屑瘤和鱗刺，減小零件已加工外表粗糙度值；對于

3、脆性材料，一般不會形成積屑瘤和鱗刺，所以，切削速度對外表粗糙度根本上無影響。進(jìn)給速度增大，塑性變形也增大，外表粗糙度值增大，所以，減小進(jìn)給速度可以減小外表粗糙度值，但是，進(jìn)給量減小到一定值時，粗糙度值不會明顯下降。正常切削條件下，切削深度對外表粗糙度影響不大，因此，機械加工時不能選用過小的切削深度。2.3 切削速度對外表粗糙度的影響一般在粗加工選用低速車削，精加工選用高速車削可以減小外表粗糙度。在中速切削塑性材料時，由于容易產(chǎn)生積屑瘤，且塑性變形較大，因此加工后零件外表粗糙度較大。通常采用低速或高速切削塑性材料，可有效地防止積屑瘤的產(chǎn)生，這對減小表而粗糙度有積極作用。2.4 磨削加工對外表質(zhì)量

4、的影響1砂輪的影響 砂輪的粒度越細(xì)，單位面積上的磨粒數(shù)越多，在磨削外表的刻痕越細(xì)，外表粗糙度越小；但假設(shè)粒度太細(xì)，加工時砂輪易被堵塞反而會使外表粗糙度增大，還容易產(chǎn)生波紋和引起燒傷。砂輪的硬度應(yīng)大小適宜，其半鈍化期愈長愈好；砂輪的硬度太高，磨削時磨粒不易脫落，使加工外表受到的摩擦、擠壓作用加劇，從而增加了塑性變形，使得外表粗糙度增大，還易引起燒傷；但砂輪太軟，磨粒太易脫落，會使磨削作用減弱，導(dǎo)致外表粗糙度增加，所以要選擇適宜的砂輪硬度。砂輪的修整質(zhì)量越高，砂輪外表的切削微刃數(shù)越多、各切削微刃的等高性越好，磨削外表的粗糙度越小。2磨削用量的影響 增大砂輪速度，單位時間內(nèi)通過加工外表的磨粒數(shù)增多，

5、每顆磨粒磨去的金屬厚度減少，工件外表的殘留面積減少；同時進(jìn)步砂輪速度還能減少工件材料的塑性變形，這些都可使加工外表的外表粗糙度值降低。降低工件速度，單位時間內(nèi)通過加工外表的磨粒數(shù)增多，外表粗糙度值減?。坏ぜ俣忍?，工件與砂輪的接觸時間長，傳到工件上的熱量增多，反面會增大粗糙度，還可能增加外表燒傷。增大磨削深度和縱向進(jìn)給量，工件的塑性變形增大，會導(dǎo)致外表粗糙度值增大。徑向進(jìn)給量增加，磨削過程中磨削力和磨削溫度都會增加，磨削外表塑性變形程度增大，從而會增大外表粗糙度值。為在保證加工質(zhì)量的前提下進(jìn)步磨削效率，可將要求較高的外表的粗磨和精磨分開進(jìn)展，粗磨時采用較大的徑向進(jìn)給量，精磨時采用較小的徑向

6、進(jìn)給量，最后進(jìn)展無進(jìn)給磨削，以獲得外表粗糙度值很小的外表。3工件材料 工件材料的硬度、塑性、導(dǎo)熱性等對外表粗糙度的影響較大。塑性大的軟材料容易堵塞砂輪，導(dǎo)熱性差的耐熱合金容易使磨料早期崩落，都會導(dǎo)致磨削外表粗糙度增大。另外，由于磨削溫度高，合理使用切削液既可以降低磨削區(qū)的溫度，減少燒傷，還可以沖去脫落的磨粒和切屑，防止劃傷工件，從而降低外表粗糙度值。3 進(jìn)步機械加工工件外表質(zhì)量的措施1制訂科學(xué)合理的工藝規(guī)程是保證工件外表質(zhì)量的根底。科學(xué)合理的工藝規(guī)程是加工工件的方法根據(jù)。只有制訂了科學(xué)合理的工藝規(guī)程，才能為加工工件外表質(zhì)量滿足要求提供科學(xué)合理的方法根據(jù)，使加工工件外表質(zhì)量滿足要求成為可能。對科

7、學(xué)合理的工藝規(guī)程的要求是工藝流程要短，定位要準(zhǔn)確，選擇定位基準(zhǔn)時盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。2合理的選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵。選擇合理的切削參數(shù)可以有效抑制積屑瘤的形成，降低理論加工殘留面積的高度，保證加工工件的外表質(zhì)量。切削參數(shù)的選擇主要包括切削刀具角度的選擇、切削速度的選擇和切削深度及進(jìn)給速度的選擇等。試驗證明，主偏角、副偏角及刀尖圓弧半徑對零件表而粗糙度都有直接影響。在進(jìn)給量一定的情況下，減小主偏角和副偏角，或增大刀尖圓弧半徑，可減小外表粗糙度。另外，適當(dāng)增大前角和后角，可減小切削變形和前后刀面間的摩擦，抑制積屑瘤的產(chǎn)生也可減小外表粗糙度。比方在加工塑性材料時假設(shè)選擇較大前角的

8、刀具可以有效抑制積屑瘤的形成，這是因為刀具前角增大時，切削力減小，切削變形小，刀具與切屑的接觸長度變短，減小了積屑瘤形成的根底。3合理的選擇切削液是保證加工工件外表質(zhì)量的必要條件。選擇合理的切削液可以改善工件與刀具間的摩擦系數(shù)，可降低切削力和切削溫度，從而減輕刀具的磨損，以保證工件的加工質(zhì)量。4工件主要工作外表最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要。工件主要工作外表最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因為最終工序在該工作外表留下的剩余應(yīng)力將直接影響機器零件的使用性能。選擇零件主要工作外表最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作外表的詳細(xì)工作條件和可能的破壞形式。4 結(jié)論由于機械加工外表對機器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響，因此對機器零件的重要外表應(yīng)提出一定的外表質(zhì)量要求。由于影響外表質(zhì)量的因素是多方面的，只有理解和掌握影響機械加工外表質(zhì)量的因素，才能在