探析機械加工工藝對零部件表面完整性的影響

封琥

（泰州機電高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 泰州 225300）

探析機械加工工藝對零部件表面完整性的影響

封琥

（泰州機電高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 泰州 225300）

經(jīng)濟的發(fā)展迅速，使得人們對生活質(zhì)量的追求也越來越高，這就要求人們對產(chǎn)品的要求越來越高，在機械加工的過程中，受到各種外在條件的影響，零部件的表面往往存在一些不平整現(xiàn)象，這些缺陷將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。本文從多角度分析機械加工工藝對零部件表面完整性的影響，并提出合理建議。

機械加工工藝；表面完整性；探究分析

1　機械加工工藝對零部件表面完整性的重要性

機械產(chǎn)品的表面的完整性越來越受到關(guān)注，人們?yōu)榱私鉀Q這一問題，對機械的加工工藝的研究更加的深入。1964年美國的M.Filed 和 J.Kahles就已經(jīng)開始提出“表面光整性”概念，并認為“表面光整性”也就是受某種加工工藝的影響，使得加工過后的產(chǎn)品在其表面并沒有任何的不平整或者損傷的現(xiàn)象，甚至于還會對一些產(chǎn)品的性能有所提高。這一理念迅速的被西方國家引入到工業(yè)的生產(chǎn)之中。也用來衡量機械工藝的水平，機械加工的過程是一個完整的復(fù)雜的過程，這個過程中機械加工的工藝是會直接影響到零部件表面的完整性。

2　零部件表面完整性要素與評價指標

2.1零件表面完整性要素

零件的加工過程中對加工的環(huán)境要求都非常高，零部件在加工時往往會受到現(xiàn)實環(huán)境的制約，加工后的產(chǎn)品往往都不能達到想要的實際效果，零部件的表面完整性多半是有一定的誤差，這就要求零部件在加工的時候要重視加工的工藝，要求零件加工的表面完整性，這種完整性主要表現(xiàn)在兩個方面：其一就是零部件的表面物理光滑度，是幾何特征，主要的表現(xiàn)就是在加工過程中有沒有出現(xiàn)表面粗糙，毛刺等；另外一點就是加工過程中，零部件表層材料的變化，這種變化也分為很多種，有簡單的物理變化也有相對復(fù)雜的化學(xué)變化，這些都將直接影響產(chǎn)品的表面完整性，也直接影響了產(chǎn)品的性能。

2.2零件表面完整性評價指標

對零件的表面完整性評價也是根據(jù)其具體的情況來分析的，表面完整性的產(chǎn)生原因不同，評價也會有所不同，現(xiàn)對其可能出現(xiàn)的變量進行分析，可將評價指標分為以下幾個方面：第一，零件紋理的變化，這包含紋理的粗糙程度和紋理的方向以及紋理的實際深度。第二，零部件表面的生產(chǎn)缺陷，這種缺陷是在加工過程中出現(xiàn)的一些比如裂痕、皺紋甚至于一些毛邊倒刺等。第三，組織的不完整性，往往通過肉眼很難觀察，這是在零部件的表面一些化學(xué)表層已經(jīng)有了改變，出現(xiàn)一些不易發(fā)現(xiàn)的裂痕。第四，物理力學(xué)性能的改變，這將影響零部件的硬度。第五，一些其他性能的改變，這種性能的改變也將影響著產(chǎn)品的整個質(zhì)量。

3　機械加工工藝對零部件表面完整性的影響

3.1刀具的影響

刀具在機械加工工藝中起著非常重要的作用，也直接影響了零部件的表面的完整性。刀具在進行切割操作時，對零部件表面的粗糙程度有一定影響，這時候可以稍微的將刀具的前角加大，這樣可以減小切割過程中塑性變形。零部件加工的完整性和加工刀具的刀刃是直接相關(guān)的，合理的應(yīng)用刀具，將刀具的特點和加工工藝結(jié)合，可以最大限度的減少刀具帶來的零件表面完整性的問題。

3.2切削的影響

零件的切削就是通過對零件表面進行加工，使得零件成品可以符合實際的要求。在這個過程中，刀具和零件的不斷摩擦，會造成加工過程中會出現(xiàn)不同程度的振動，這種振動就會使得加工時候難以避免會出現(xiàn)一些不平整的瑕疵，這種不平整度的大小就決定了零部件的表程度，面的粗糙。所以這對切削的技藝和方法都有一定的要求，對塑性的材料，通常采取高速的切削，這樣可以大大提高零部件的平整度。對不同的材料和零件類型，采取的切削方法會存在很大差異。不論是什么切削模式都必須在操作時候符合操作的標準和規(guī)范，最大限度的降低切削對零部件表面完整性的影響。

3.3表面光整加工技術(shù)的影響

機械加工工藝中的表面光整加工技術(shù)在整個機械加工工藝中起到很好的完善和輔助的效果，它主要就是通過自身工藝減小機械加工中零件的實際尺寸和精度與理論之間的差異，提高零部件的表面完整性，通過機械加工工藝中的表面光整技術(shù)，能夠很好的提高零部件表面的平整度，對粗糙的表面有改善效果，同時這種技術(shù)的應(yīng)用加大了零件表面和磨具之間的相互作用，提高了零件的耐磨程度，另外該技術(shù)還可以在一定程度下對零件表面的一些不平整的毛刺、毛邊進行去除，對于一些化學(xué)銹蝕也有很好的效果，這就提高了零件表面的光整程度，光整技術(shù)的應(yīng)用是基于傳統(tǒng)技術(shù)上的創(chuàng)新和改造，它主要針對于零件表面加工過程中的一個連續(xù)工序，具備良好的實用效果。

3.4機械設(shè)備質(zhì)量的影響

機械加工過程中，機械設(shè)備的質(zhì)量性能都關(guān)乎到零部件的質(zhì)量過程是不是能夠到達預(yù)期的要求和標準，加工過程中設(shè)備的精度和質(zhì)量能夠穩(wěn)定且運行良好，就能夠保證產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中不會出現(xiàn)大的問題和瑕疵，機械性能的好壞是決定產(chǎn)品質(zhì)量好壞的重要因素之一，好的機械設(shè)備能夠穩(wěn)定運行，在制造過程中可以避免很多可以避免的誤差和失誤，也可以減少一些缺陷產(chǎn)生的幾率。機械加工的整個過程本身就對精度和穩(wěn)定性要求非常高，而且在實際的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要多個工序的精密結(jié)合和銜接，任何一個工藝出現(xiàn)問題都將直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，因此，在選擇機械設(shè)備時需要注意機械設(shè)備本身的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在機械的加工工藝中，需要注意的細節(jié)也有很多，一些很小的誤差或失誤往往都將使得制造的產(chǎn)品在表面的完整性上有很大差異。在理想的狀態(tài)下，我們都希望所選擇的設(shè)備和操作的方式都是最好的，也就是使得產(chǎn)品的實際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)是沒有差異的，這只是理想狀態(tài)，實際中由于很多因素的不可控，誤差是不可避免的，這個機械本身的性能有一定關(guān)系，同時也與技藝本身的結(jié)構(gòu)也有一定關(guān)系。

3.5原材料選擇技術(shù)的影響

機械加工過程中原材料的選擇也是尤為重要的，在選擇原材料時既要考慮它的經(jīng)濟效益，也要考慮產(chǎn)品的性能，產(chǎn)品性能的好壞是產(chǎn)品質(zhì)量的一個很好的體現(xiàn)，而產(chǎn)品表面的完整性就可以在一定程度上反映出產(chǎn)品的質(zhì)量。原材料的選擇技術(shù)需要對原材料的一些基本特性和性能進行分析和研究，通過對實際的數(shù)據(jù)對比得出需要的一些材料的數(shù)據(jù)要求，可以很大程度上降低采購材料的成本，同時又保障了產(chǎn)品材料的質(zhì)量。

3.6擬訂工藝路線的影響

工藝路線是產(chǎn)品在機械加工過程中的具體操作流程，也是產(chǎn)品的一個具體流動過程，它規(guī)范了零件加工過程中的一些具體方法，針對不同的零件其工藝路線是有一定差異的，解決工藝加工過程中加工的方法和順序的問題，一般有以下的原則:先加工基準面原則；劃分加工階段原則；先面后孔原則；光整加工原則。零件的加工需要了解設(shè)計時的技術(shù)要求才能夠根據(jù)具體要求來進行加工處理，這樣的工藝路線可以很好的提高產(chǎn)品的表面完整性。

4　總結(jié)

機械加工工藝的應(yīng)用非常廣泛，且隨著人們對產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求的不斷提高，產(chǎn)品的加工技藝也在不斷的完善和改進。目前我國的機械制造業(yè)相當火熱，這既是一個巨大機遇，也是一個巨大挑戰(zhàn)。零部件的表面完整性是產(chǎn)品質(zhì)量的體現(xiàn)，要保證零件的表面完整性就必須要提高機械加工工藝要求，對傳統(tǒng)工藝進行創(chuàng)新和改進，將各項資源和技術(shù)合理應(yīng)用于機械加工的各個環(huán)節(jié)，使得機械加工的工藝更成熟。不同產(chǎn)品的加工制造在加工工藝上也存在一定的差異，機械加工工藝還需要結(jié)合加工產(chǎn)品，才能夠合理的提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品經(jīng)濟成本。

[1] 劉東凱.機械加工工藝對零部件精度的影響[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(30) .

[2] 王秀麗,魏永輝,蔣志強,魏永強.機械加工工藝技術(shù)的誤差分析及策略分析[J]. 河南科技. 2015(24) .

[3] 劉東凱.機械加工工藝對零部件精度的影響[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(30) .

（R-03)

Inf uence of the machining process on the surface integrity of parts

TH161

1009-797X(2016)14-0012-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.14.003

封琥（1967-），男，本科，技師，研究方向為機械加工。

2016-01-15