机械加工表面质量对零件的使用性能的影响及控制策略

机械加工表面质量对零件的使用性能的影响及控制策略

吴振宇，陈瑶

中车大连机车车辆有限公司机械装备分厂 116045  辽宁大连

摘要：在先进技术发展的影响下，人们对机械加工质量的要求越来越高，而在零件的机械加工中，会有多种因素对零件表面产生影响，从而使零件的质量不符合标准，进而降低零件的使用效果与使用寿命。基于此，文章分析了机械加工表面质量对零件使用性能产生的影响以及带来影响的因素，并在此基础上给出了有针对性的控制策略，希望能够引起相关人员的高度重视。

关键词：机械加工；表面质量；影响因素；控制策略

随着经济与科技发展的推动，机械制造行业的发展越发繁荣，不仅推动了产品的质量升级，也增加了市场的竞争优势。在国民经济发展中，各行各业的发展都要有生产设备来支撑，而各式各样的设备均要靠制造业来实现。为了满足行业市场发展的需求，就要提供与标准质量相符的产品，而这些目标的取得都取决于机械制造业的水平。所以，围绕机械加工表面质量对零件的使用性能产生的影响及控制策略展开分析和研究具有重要意义。

1机械加工表面质量对零件使用性能产生的影响

1.1影响零件的耐磨性能

零件磨损是机械加工过程中无法规避的问题。根据磨损时间的长短可分为3个时期，即初期、中期和末期，其中末期最为剧烈。而这种磨损程度主要取决于零件表面的粗糙情况，简单来说，表面越粗糙，产生的摩擦力越大，磨损程度越深。但零件表面也不是完全光滑的，不然起润滑作用的物质难以在零件上附着，没有润滑作用，零件的耐磨性就会降低[1]。

1.2影响零件的疲劳强度

    因为交变荷载的影响，金属材质的表面会有硬化层产生，由此引发疲劳破损的情况，而疲劳强度直接决定着零件表面的质量。通常而言，金属零件外表的粗糙性和抗疲劳性有很大的关联性，这种粗糙性既会增加金属零件表面的摩擦力，也会扩大其接触面积，所以，有效处理零件表面的粗糙性，能够增强零件表面的抗疲劳性。

1.3影响零件的配合质量

    在零件间隙配合中，其配合质量会受到表面的粗糙性影响，粗糙性越高，受损的程度越严重，间隙也就越大，最终出现零件的配合质量问题，难以确保配合的性质。零件间隙配合过程中产生的过盈配合问题会降低配合间的连接强度，从而引起配合质量受损问题。

2影响机械加工表面质量的常见因素

2.1零件表面粗糙性方面

  第一，切削因素。零件在机械加工中，作业人员要利用专业的工具来切削零件，期间，因为机械的进给会形成一定残留面积，导致零件表面变得过于粗糙。另外，受到刀具的挤压，零件会出现塑性变形，导致刀具无法根据既有线路切削零件，从而使零件和刀具之间的接触面积超大，简单来说，就是增大了粗糙面积，越是高性能的零件，粗糙面积会越大。不仅如此，切削热和力也会导致零件出现塑性变形的情况，从而改变其物理性能[2]。

    第二，磨削因素。切削操作结束后，还要对零件展开磨削加工，其中，砂轮是此过程中常用的工具，砂轮带来的力度、硬度、修整度以及转速等因素均会影响表面的粗糙性。另外，在磨削加工中，其径向进给量，冷却润滑液、光磨次数等因素也会对其粗糙性产生影响。

2.2机械性能方面

  第一，冷作硬化因素。机械切削期间生成的切削力导致零件出现塑性变形，使其内部产生扭曲、破碎，加剧了零件表面的硬度，从而形成冷作硬化的情况。所以，塑性变形的几率会随着切削刃钝圆半径的增加而增大，也就较大程度加重了冷作硬化程度。

    第二，残余应力因素。机械切削期间产生的塑性变形会持续增加零件表面的比容，又因为其生成的切削热与材料密度所带来的影响，均会引起残余应力的形成，从而影响零件的机械性能，所以，作业工作人员应该选择有针对性的措施来消除切削过程中产生的残余应力带来的影响。

3机械加工表面质量对零件性能影响的控制策略

3.1 严格把控切削参数

机械切削期间，切削刀具与切削参数的合理性与否会直接影响到零件的质量。若切削刀具选择不当，或切削参数不精准，就可能大大的增加零件表面的粗糙性。藏选择切削刀具的过程中，不能只参考刀具的价格，应该着重考虑其使用性能，可综合零件材料的特殊性质选择有针对性的机械加工刀具，然后再控制材料的经济成本。在切削过程中，其涉及的参数包含：刀具的角度、切削加工速度、深度与进给速度等，在实际工作中要对其进行严格把控，以防止积屑瘤的生成。此外，还应该采用适当的切削液，尽量降低刀具和零件之间产生的摩擦力，从而降低切削热产生的温度。

3.2严格把控机械加工流程

工艺流程是导致零件表面质量受到影响的主要因素，在机械加工过程中，作业人员要根据不同的零件以及零件材质编制与之相适应的加工流程，以控制操作流程错误引发的质量问题[3]。不仅如此，还要处理好零件加工中的定位与固定工作，并严格把控设计基准，使其完美的适应定位基准，同时还要实时注意机械加工中零件有无松动，防止质量问题的出现。

3.3严格把控残余应力与塑性变形

综上所述，影响零件表面质量的因素就涉及残余应力与塑性变形。所以，针对二者进行严格的把控显得极为关键。作业人员在采用机械加工方法时，要统筹兼顾加工所处的环境，以及会遭到的破坏。举例来说，选择冷压制造工艺对零件展开加工作业，从而使残余应力与塑性变形的情况得到严格的控制，由此保证零件性能的稳定性以及零件表面的质量。

3.4严格把控零件加工的原始误差

机械加工中误差的存在难以避免，不管是什么类型的误差均会影响到零件表面的质量。所以，想要最大限度减少原始误差，就应该选择现代化的机械加工设备、引用前沿的机械加工工艺，另外还要针对作业人员展开专业性的培训和教育工作，以提升其专业技能水平与综合素养能力，从而控制机械加工中的原始误差。

4结束语

总而言之，零件的使用性能会受到机械加工表面质量的影响，所以，在实际的机械加工中，应该选择前沿的、有针对性的工艺和技术，有效处理零件表面的粗糙度，确保其满足零件使用的实际需求。另外，零件加工制造业还要高度重视生产与运行中的监管水平，同时吸收和借鉴国外先进技术，并在此基础上进行自我改良和创新，使其满足自身的发展，由此提高机械加工表面的质量。

参考文献

[1]毛胜辉,索小娟.机械加工表面质量对零件使用性能的影响分析[J].机械管理开发,2017(09):161-161.

[2]裴艳芳.关于表面粗糙度对零件使用性能的影响分析[J].消费导刊,2019(12):69-70.

[3]白莉莎.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].商情,2020(24):157-158.