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一.機械加工表面質(zhì)量對設備的影響

1、表面質(zhì)量對零件耐磨性影響

耐磨性是零件使用性能的重要指標，由于零件表面存在粗糙度，故零件表面質(zhì)量與零件耐磨性息息相關，理論認為兩零件接觸時其實際接觸面積要小于名義接觸面積，且實際接觸面積隨著粗糙度的增大成降低趨勢。當兩零件出現(xiàn)相對滑動摩擦時，兩零件接觸處會因接觸壓力的作用產(chǎn)生彈塑性變形，長時間作用后接觸處會磨平，這樣兩零件之間的潤滑系統(tǒng)會遭到破壞，加劇零件的表面磨損。零件表面粗糙度過小的話，兩零件接觸處的潤滑系統(tǒng)能力降低，接觸處易出現(xiàn)分子膠合和咬焊現(xiàn)象，導致零件表面磨損加劇。目前，零件表面多采用冷作硬化來提高其硬度和耐磨性，但硬化層若太厚則易導致零件表面層出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象，造成表面組織剝落影響零件耐磨性，過薄又起不到預期作用。

2、表面質(zhì)量對零件疲勞強度影響

零件表面質(zhì)量對于零件抗疲勞能力影響較大，理論研究表明，零件表面疲勞裂紋極易在兩零件非接觸點處出現(xiàn)，且零件表面越不平整，零件的抗疲勞能力也越低。零件表面殘余應力對零件抗疲勞能力也息息相關，當殘余應力表現(xiàn)為壓應力時則會降低零件表面疲勞裂紋的產(chǎn)生率，提高零件的抗疲勞能力；當殘余應力表現(xiàn)為拉應力時則會引起零件抗疲勞能力降低。

3、表面質(zhì)量對零件耐腐蝕性能影響

零件表面質(zhì)量越差，其粗糙度相應越大，則在其表面容易積聚腐蝕性介質(zhì)，不利于提高零件的耐腐蝕性。

4、表面質(zhì)量對零件間配合性質(zhì)影響

零件的相配程度是由過盈量和間隙量來決定，若零件表面粗糙度大，則會造成零件配合間隙增大，有效過盈量降低，這樣會大幅度的降低配合件的聯(lián)接強度和穩(wěn)定性，故對具有配合要求的零件應具備符合規(guī)定的表面粗糙度。

5、表面質(zhì)量對零件其他性能影響

對于存在間隙密封的閥門、液壓缸等設備而言，降低其表面粗糙度可以有效提高其密封性能；對于滑動零件而言，降低表面粗糙度有利于降低其摩擦阻力，提高其運行性能，同時還可以降低熱量產(chǎn)生，對于保護設備極為有利。

二.機械加工表面質(zhì)量影響因素

1、加工過程對表面質(zhì)量影響

零件在機械加工過程中會受到刀具參數(shù)、刃磨質(zhì)量、切削液、工件材料、切削條件和零件表面層等多方面的影響。如加工過程中存在的微觀振動會使零件表面出現(xiàn)周期性振紋，增大零件表面粗糙度；主、副偏角、刀尖圓弧半徑等刀具參數(shù)與零件表面粗糙度呈正比關系，可通過降低刀具的主、副偏角和刀尖圓弧半徑來提高零件表面質(zhì)量；切削液的使用可以降低零件在切削過程中的界面摩擦程度，有利于降低零件表面粗糙度；工件材料的選擇對于零件表面質(zhì)量影響較大，當選擇的材料塑性較好，則其表面粗糙度較大，若材料的韌性較好，則表面質(zhì)量較好，故可通過合理選材來提高零件表面質(zhì)量；切削用量、切削速度、冷卻潤滑情況等切削條件對于工件表面質(zhì)量影響也較顯著，對于粗加工可以相應降低切削速度，對于精加工可以相應增加切削速度，增加冷卻潤滑也可以相應提高零件表面質(zhì)量；磨削加工對零件表面質(zhì)量主要表現(xiàn)在砂輪的選擇和磨削用量，砂輪磨粒越大，硬度越高越不利于提高零件表面質(zhì)量，磨削用量增加會增大磨削溫度和磨削力，不利于提高零件表面質(zhì)量。

2、使用過程對表面質(zhì)量影響

零件的使用會對表面質(zhì)量變化造成一定的影響，其主要表現(xiàn)在零件的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強度。剛加工好的零件在接觸初始階段其實際接觸面積小于名義接觸面積，在使用過程中會在接觸處產(chǎn)生彈塑變形，降低零件表面質(zhì)量；零件的抗疲勞強度越小，在其使用過程中其表面粗糙度會逐漸增大，表面紋痕也越明顯，不利于提高零件表面質(zhì)量；零件表面耐腐蝕性越差，其表明越容易遭受腐蝕性介質(zhì)侵蝕，造成零件表面凸凹不平，降低零件的表面質(zhì)量。

三.提高機械加工表面質(zhì)量措施

1、科學合理的機械加工

工藝是確保工件表面質(zhì)量達標的前提，其關鍵在于機械加工工藝流程簡單、定位準確，要盡量使定位基準與設計基準相符。

2、合理選擇切削參數(shù)

是確保工件表面質(zhì)量達標的關鍵，選擇切削參數(shù)時要對刀具角度、切削速度、刀尖圓弧半徑等具體參數(shù)有所確定，這樣不僅可以有效避免積屑瘤的形成，還可以有效降低表面殘留面積的高度，對于提高工件表面質(zhì)量至關重要。

3、合理選擇切削液

可以降低工件與刀具的摩擦程度，這樣不僅可以改善刀具的使用性能，還可以降低刀具在切削過程中的產(chǎn)熱量和磨損量，對于提高工件表面質(zhì)量有著積極意義。

4、采用超精密加工、珩磨、研磨等方法

作為最終工序加工，這些方法是通過在工件表面加壓并做相對運動來降低工件表面粗糙度和提高加工精度，這些方法的應用不僅可以有效避免加工過程中的熱損傷，同時還可以產(chǎn)生一定的殘余壓應力，有利于提高零件的使用性能。

5、在進行機械加工時

還可以對工件進行適當熱處理，這樣可以細化工件晶粒，降低工件表面粗糙度。考慮到工件表面層物理特性對零件使用性能和使用壽命影響較大，故可考慮增設化學處理、電鍍等表面強化工序來提高零件表面質(zhì)量。

四.結束語

由于機械加工表面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表面應提出一定的表面質(zhì)量要求。由于影響表面質(zhì)量的因素是多方面的,只有了解和掌握影響機械加工表面質(zhì)量的因素，才能在生產(chǎn)實踐中采取相應的工藝措施，減少零件因表面質(zhì)量缺陷而引起的加工質(zhì)量問題，從而提高機械產(chǎn)品的使用性能、壽命和可靠性。

作者：田紅星單位：河南神火集團新利達有限公司