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机械加工质量影响因素及改进措施摘要：随着经济建设的快速发展，以及科学技术的不断进步，极大地提高了人们物质生活水平，同时对涉及生活及生产各层面的机械加工质量提出了更高的要求，因此为了进一步推动工业产业的可持续发展，需要对影响机械加工质量的诸多因素进行充分了解和把握，进而使加工产品使用性能及质量得以切实保障。
本文就机械加工质量影响因素进行分析，并对相应的改进策略进行探讨。
关键词：机械零部件加工；加工质量；影响因素一、机械加工质量的影响因素分析（一）零件耐疲劳度材料加工过程中，需要具备一定的耐疲劳性能，能够对应力进行有效对抗，特别是在进行零部件加工时，应确保其表面耐疲劳程度符合加工要求，并将其作为重要参考指标[1]。
由于零件之间互相接触时，必然存在一定应力集中的问题，会导致零件互相接触的表面呈现出极为细微的凹面突或裂纹划痕等，其主要原因为零件表面的耐疲劳程度存在差异。
其中零部件耐疲劳程度较差的情况下，在相同作用力条件及环境下，会产生疲劳应激性问题，导致材料表面出现细小瑕疵，同时此缺陷会逐渐向外迅速扩大，成为肉眼可见、明显的裂纹或裂缝，此类疲劳性裂纹会严重影响机械加工零部件加工质量。
（二）加工技师技术水平加工技师在机械零部件加工中发挥着至关重要的影响作用，其中经验丰富，且理论知识扎实的技师能够结合不同材料性质，对不同的加工技术进行合理运用，使加工质量得以切实保障。
如运用机床进行切削加工时，经验丰富的技师能够通过外力施加的情况下，利用探头及零部件接触点及接触面之间存在的压力差进行加工制作。
而经验不足的技师极容易使待加工零件出现弹性形变的现象，更严重地会产生塑性形变，甚至导致整个材料报废，造成不必要的材料浪费，并严重影响对材料加工质量[2]。
（三）产品加工质量要求提高随着现代化机械加工产业的快速发展，零部件生产要求也不断提高，需要更加集成化、精密化，以及更加结实、稳定等。
同时机械加工零部件的使用环境更加恶劣，也要求零部件质量不断提高。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施首先，加工工艺参数对机械加工表面质量有着重要影响。
加工工艺参数包括切削速度、进给量和切削深度。
切削速度过高会导致刀具与被加工材料摩擦热量过高，使刀具和被加工材料磨损严重，表面产生裂纹、烧伤等缺陷。
进给量过小会使机械切削过程中削屑排除不畅，产生热量过高，表面质量下降。
切削深度过大会使切削力过大，导致表面粗糙度增加。
因此，合理选择切削速度、进给量和切削深度，是保证机械加工表面质量的重要措施之一其次，机床的性能对机械加工表面质量也有很大影响。
机床的刚性、稳定性和振动特性等性能密切关系着机械加工表面质量。
刚性不足会导致机床在切削过程中产生振动，进而使工件表面出现脱落、粗糙度增加等现象。
稳定性差的机床会使切削过程中的切削力和切削振荡产生不规律波动，直接影响加工表面质量。
因此，加强机床的刚性和稳定性，减小机床的振动，是改善机械加工表面质量的关键。
刀具的质量和尺寸对机械加工表面质量也有很大影响。
刀具的尺寸偏差会导致切削力不均匀，进而使机械加工表面质量下降。
刀具的刀片强度、硬度和刀具的几何形状等也会直接影响切削过程中的刀具磨损和寿命，进而影响机械加工表面质量。
因此，选择质量好、尺寸准确的刀具，并及时更换磨损的刀具，均能改善机械加工表面质量。
被加工材料的性质对机械加工表面质量也有很大影响。
不同材料具有不同的硬度、韧性、热导率等性质，这些性质会直接影响材料的切削性能。
例如，硬度大的材料难切割，易损伤刀具，容易产生表面裂纹；热导率低的材料容易产生热损伤，使刀具和被加工材料磨损加剧。
因此，针对不同的材料特性，在加工过程中选择合适的切削工艺参数和工艺条件，可以改善机械加工表面质量。
改进措施主要包括以下几个方面：首先，对加工工艺参数进行优化调整，合理选择切削速度、进给量和切削深度，以达到最佳的加工表面质量。
其次，提高机床的性能，加强机床的刚性和稳定性，减小振动，以确保切削过程的稳定性，促进机械加工表面质量的提高。
影响机械加工表面质量的因素及采取的措
施
机械加工表面质量受到多种因素的影响，以下是一些常见因素及采取的措施：
1. 切削参数：
- 切削速度：过高的切削速度可能导致表面粗糙度增加，应根据工件材料和刀具选择适当的切削速度。
- 进给速度：过高的进给速度会增加切削力，可能导致振动和不稳定，影响表面质量，应选择适当的进给速度。
- 切削深度：过大的切削深度可能导致切削力增加和刀具失稳，影响表面质量，应选择适当的切削深度。
2. 刀具选择：
- 刀具材料和涂层：选择适当的刀具材料和涂层，能够提供更好的切削性能和寿命，有利于提高表面质量。
- 刀具尺寸和几何形状：选择合适的刀具尺寸和几何形状，以确保切削稳定性和表面质量。
3. 工件夹持和支撑：
- 夹持方式：选择适当的夹持方式和夹具，确保工件固定稳定，避免振动和变形，有利于提高表面质量。
- 支撑结构：对于柔性或薄壁工件，提供适当的支撑结构，以减少振动和变形，有助于改善表面质量。
4. 切削润滑和冷却：
- 切削润滑剂：使用适当的切削润滑剂，可以减少摩擦和热量，改善切削过程，提高表面质量。
- 冷却剂：使用合适的冷却剂冷却切削区域，防止过热，减少切削力和刀具磨损，有利于提高表面质量。
5. 切削震动和振动控制：
- 刀具和工件的几何匹配：确保刀具和工件的几何匹配，减少切削震动和振动的发生，有助于提高表面质量。
- 切削参数的优化：通过调整切削参数，降低切削震动和振动的发生，有助于改善表面质量。
以上是一些常见的影响机械加工表面质量的因素和采取的措施。
在实际应用中，还需根据具体情况进行综合考虑和调整，以获得满足要求的表面质量。
浅析机械加工表面质量影响因素作者：王凯为来源：《数字化用户》2013年第05期【摘要】机器的组成离不开零件，因此零件在质量和性能上的好坏也决定了机器能否有效运行。
因而零部件在质量上的要求也在一定程度上对机械加工表面的质量有一定的要求，因此，本文将对机械加工表面质量影响因素进行分析，从而提高机械加工方面的质量水平，改善机械加工在加工表面的质量问题。
【关键词】零件加工质量机械表面影响因素残余应力科学技术的发展为我们的生产技术的进步提供一个良好的技术基础，使得人们机械零件的要求质量的越来越高，因此，随着仪器的不断升级，机械零件的要求也越来越高，因此为了确保机械的安全有效的运行，对机械零件的质检也要进行严格把守。
在机械零件质量问题我们不仅强调精度上的精密，在其表面质量上的要求也是有一定的要求。
机械加工表面质量是指机械零部件加工完成后，其表面所表现的出的状态[1]。
机械表面质量会随身机器在运行的过程不断的受到磨损和腐蚀，从而能也在一定程度影响了机器的质量问题。
因此对机械加工的表面质量影响因素进行阐述，从而能够改善机器使用寿命。
一、机械加工零件表面质量含义及要求（一）表面质量含义机械的表面是难以做到绝对光滑的程度的技术水平，在零件表面进行加工时对受切削力、切削热的影响产生机械性能的改变，因此我们一般从三个方面对表面质量进行含义概括。
1.机械加工零件表面粗糙度。
粗糙度的产生是由于加工表面在进行切削的加工过程中产生的微小峰谷从而导致在微观形成一定几何形状的误差，也由于加热和切割工具在使用过程中产生的摩擦和高频振动也会形成机械表面的粗糙度。
2.机械性能的变化。
由于受到物理作用的原因，在机械表面往往在加工过程中受到切削变形或者是切削热的影响，因此产生的残余应力是会在一定程度上使得表面产生裂纹。
从而影响了金属表面质量的稳定度，存在着一定的威胁性。
3.表面层金相组织的变化。
对机械表面惊醒磨削时，所产生的高温容易破坏到机械零件表面，使得钢件表面退火，从而导致表面的金属发生了相变。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施在现代工业生产中，生产机械需要在高速运转的状态下工作。
这就需要机械加工零件具有较高的抗磨损、抗腐蚀能力、零件表面具有较高的质量。
机械加工表面质量对机械生产效率与产品质量的影响非常大，要提升机械生产的效率与产品质量，就需要了解影响机械加工表面质量的因素，并对这些因素加以控制，从而提升机械加工表面的质量，促进机械生产效率与产品质量的提升。
本文将对机械加工表面质量影响因素及改进措施进行了一定的阐述。
标签：影响；机械加工；表面质量；因素；改进措施一、影响机械加工表面质量的关键因素（一）切削力和切削热切削加工是机械零件加工中的一道重要工序，是机械零件加工的一种主要的加工方法，而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。
在切削加工中，加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中，会产生残余应力，表面层硬度也会发生改变，甚至改变金属材料的金相组织。
在切削热和切削力的作用下，在切削的过程中，机械零件的表面层形态发生变形，进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面，零件变形的阻力加大，改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中，会产生大量的切削热。
零件表面层材料的温度如果超过特定的界限，金属零件表层的硬度和强度将会降低，零件表面层材料的金相组织也会受到影响，在表层产生一定的残余应力，零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
（二）原始误差理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值，就是所说的原始误差，它是在机械零件的加工过程中产生的。
分析其形成的原因可知，机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量，在很大程度上受到原始误差的影响。
另外，机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响，测量仪器也会造成一定影响。
原始误差主要包括两个方面，即调整误差和原理误差。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
一、影响机械加工表面质量的因素。
1.机床和刀具破损：机床体系及其附件的破损，会影响刀具的正常安
装及运行，从而产生肉眼可见的小硬斑、节肢及拉伤着痕等。
刀具的破损，也会影响机加工表面的质量，表现在高点、拉伤、刀印等方面，增大机加
工表面质量不稳定性及表面粗糙度。
2.刀具磨损：刀具工作经过一段时间，就会变得锋利变尖，从而影响
机械加工表面质量，表现为断刃，切口拉伤等，给进程控制带来更多的困难，增加了失效率。
3.加工环境：通常条件下，温度、湿度、噪声及污染等外界环境因素，会影响机械加工表面质量，表现为减少刀具的硬度，使刀具失去钝化作用，从而影响机械加工表面的质量。
4.加工工艺：在机械加工过程中，不同的加工工艺选择，会影响机械
加工表面的质量，如使用过大的进给量或过长的切削时间，则会使刀具快
速磨损，影响加工表面质量。
二、改善措施。
1.检查机床及刀具：定期检查机床及刀具的破损情况，及时更换破损
的部件，使刀具能够正常工作。
2.控制刀具磨损：合理控制刀具的运行时间，根据不同材料选择合适
的刀具，以满足机械加工工艺要求，并减少刀具的损。
浅谈影响机械加工工件表面质量的因素
摘要衡量一个机械零件的生产质量优劣与否,除了工件的加工精度外,工件的表面质量也是极其重要的一个方面。
研究机械制造加工表面质量,掌握在机械加工过程中各个工艺流程对被加工工件表面质量影响的内部规律,来优化生产加工过程,并最终达到改善产品质量、增强产品使用性能的目的。
关键词机械制造;加工表面质量;因素
工件的表面质量是衡量机械零件的生产质量优劣极其重要的一个方面。
所谓加工表面质量,是指机器零件在加工后的表面层状态,加工表面质量将直接影响到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和寿命。
一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作,表面层的任何缺陷,不仅直接影响零件的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象,将进一步加速零件的失效,这一切都与加工表面质量有很大关系。
因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。
1加工表面质量对机械零件使用性能的影响
机械加工表面质量对零件的配合精度、耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、接触刚度等使用性能都会产生很大的影响。
1.1表面质量对零件耐磨性的影响
零件的耐磨性主要与摩擦副的材料、热处理情况和润滑条件有关。
在这些条件已确定的情况下,零件的表面质量就起着决定性的作用。
零件的磨损过程,通常分为三个阶段:摩擦副刚开始工作时,磨损比较明显,称为初期磨损阶段(一般称为走合期) 。
经初期磨损后,磨损缓慢均匀,进入正常磨损阶段。
当磨损达到一定程度后,磨损又突然加剧,导致零件不能正常工作,称为急剧磨损阶段。
1.2表面粗糙度对零件耐磨性的影响
接触面的粗糙度有一个最佳值,其值与零件的工作情况有关,工作载荷加大时,初期磨损量增大,表面粗糙度最佳值也加大。
在干摩擦或半干摩擦情况下,摩擦副表面的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。
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。
因而接触部分金属的挤裂、破碎、切断等作用都较强,磨损也就较大。
随着走合期过程的进行。
表面粗糙度逐渐减小,实际接触面积增大,磨损也随之逐步减小,就进入正常磨损阶。
2影响表面粗糙度的因素
2.1切削加工影响表面粗糙度的因素
1)刀具几何形状的复映。
刀具相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状时刀具几何形状的复映。
减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。
此外,适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度,合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成,也是减小表面粗糙度值的有效措施。
2)工件材料的性质。
加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。
工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。
加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。
3)切削用量。
切削用量是切削时各运动参数的总称,包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)。
2.2磨削加工影响表面粗糙度的因素
正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样,磨削加工表面粗糙度的形成也时由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。
影响磨削表面粗糙的主要因素有:砂轮的粒度;砂轮的硬度;砂轮的修整;磨削速度;磨削径向进给量与光磨次数;工件圆周进给速度与轴向进给量;冷却润滑液。
3影响加工表面层物理机械性能的因素
3.1表面层冷作硬化
机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化,甚至破碎,这些都会使表面层金属的硬度和强度提高,这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。
表面层金属强化的结果,会增大金属变形的阻力,减小金属的塑性,金属的物理性质也会发生变化。
切削刃钝圆半径增大,对表层金属的挤压作用增强,塑性变形加剧,导致冷硬增强。
刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦加剧,塑性变形增大,导致冷硬增强。
切削刃钝圆半径对加工硬化的影响切削速度增大,刀具与工件的作用时间缩短,使塑性变形扩展深度减小,冷硬层深度减小。
切削速度增大后,切削热在工件表面层上的作用时间也缩短了,将使冷硬程度增加。
进给量增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬作用加强。
工件材料的塑性愈大,冷硬现象就愈严重。
3.2表面层材料金相组织变化
当切削热使被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。
1)磨削烧伤。
当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时,表层金属发生金相组织的变化,使表层金属强度和硬度降低,并伴有残余应力产生,甚至出现微观裂
纹,这种现象称为磨削烧伤。
在磨削淬火钢时,可能产生3种烧伤。
2)改善磨削烧伤的途径。
磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:(1)正确选择砂轮;合理选择切削用量,尽可能地减少磨削热地产生;(2)改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。
3.3表面层残余应力
产生残余应力的原因:
1)切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生,使表面金属的比容加大。
由于塑性变形只在表层金属中产生,而表层金属的比容增大,体积膨胀,不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻止,因此就在表面金属层产生了残余应力,而在里层金属中产生残余拉应力。
2)切削加工中,切削区会有大量的切削热产生。
3)不同金相组织具有不同的密度,亦具有不同的比容。
如果表面层金属产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,因而就有残余应力产生。
选择零件主要工作表面最终工序加工方法,须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的破坏形式。
在交变载荷作用下,机器零件表面上的局部微观裂纹,会因拉应力的作用使原生裂纹扩大,最后导致零件断裂。
从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑,该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。
4结论
由于机械加工表面对机器零件的使用性能如耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合性质、抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的影响,因此对机器零件的重要表面应提出一定的表面质量要求。
由于影响表面质量的因素是多方面的, 因此应该综合考虑各方面的因素, 对表面质量根据需要提出比较经济适用性的要求。
参考文献
[1]孙善乾.机械加工表面质量分析与研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2007,23(2):53-54.
[2]李华.机械制造技术[M].北京:高等教育出版社,2000.。
