殷彰鼎 曹昆鹏 李金磊 陈虎 钟小波 白向辉
富鼎电子科技（嘉善）有限公司 浙江省嘉兴市 314102
摘要：在加工过程中，影响工件表面质量的因素很多，导致产品质量不合格，进而影响其使用寿命和性能。因此，它是进一步提高加工质量水平和工作效率的有效手段，也是加工人员和相关管理人员在加工前必须面对和考虑的问题。
关键词：机械加工质量；影响因素；防治措施
1机械加工质量对产品性能的影响
加工质量直接影响到产品的实际性能，因此要注意具体的影响程度，采取合理的方法，适当避免干涉程度，以保证加工质量更好，产品性能得到保证。
1.1 耐磨性
加工质量是影响零件磨损的决定性因素。在零件的具体操作过程中，如果加工表面粗糙，势必影响零件的操作效果，也会产生更为严重的后果。零件的磨损可分为不同的阶段，主要包括两个阶段，即初始磨损阶段和正常磨损阶段。表面的基本粗糙度是一个不容忽视的重要问题。它会直接影响零件的使用。如果表面粗糙度控制得当，损伤越小，使用寿命越长，其他部件的干涉越小。如果表面粗糙度值太小，润滑油就不易保存，这就增加了部件在运行过程中与其他部件的接触面，相应的磨损程度也就大大提高。
1.2 疲劳强度
金属易受多种因素和载荷的影响。在各种因素和载荷的影响下，金属能够反映变形，同时又呈现冷热交替的状态，加剧了金属本身的疲劳。零件一旦受到影响，加工阶段的表面粗糙度会显著提高，抗疲劳效果较差。
1.3耐腐蚀性
一般来说，零件往往表现出相应的耐腐蚀性因素，而外观的表面质量会严重影响零件的耐腐蚀性。零件是否会发生严重腐蚀与表面质量的好坏密切相关[3]。如果零件的实际粗糙度很明显，则表明其耐腐蚀性很低。如果表面光滑，基本防腐效果极佳。
2 影响机械加工表面质量的因素
根据机械加工原理以及实际生产经验，影响机械加工表面质量的因素可以分为以下几个方面：
2.1影响表面粗糙度的因素
2.1.1材料的性能影响粗糙度
机械零件基体材料的性能是决定加工后表面性能的重要因素。例如，发现合金材料在加工前经过热处理。这种热处理可以改善合金材料在加工过程中的磨损机理，提高合金材料的耐磨性，获得表面耐磨性好的机械零件。
如果合金零件的脆性指数高，或者合金中使用了一些脆性指数高的金属材料，会导致在加工过程中切割高脆性金属产生大量的废屑，废料会在合金表面留下许多凸凹点，增加加工的表面粗糙度。
如果合金零件的韧性较高，在加工过程中会产生较大的塑性变形，使合金表面的峰谷间隙和加工表面的粗糙度增大。
采用激光选择性熔化技术对合金材料进行了预处理，并对未采用激光选择性熔化技术的预处理材料和零件进行了加工，比较了加工后合金零件的表面粗糙度。结果表明，采用激光选择性熔化技术后，合金材料的残余应力发生变化，零件表面粗糙度由10μm下降到5.2μm。
2.1.2切割影响粗糙度
从加工原理和实际操作经验来看，刀具的速度、进给量、尺寸和主偏角都是影响加工零件表面质量的重要因素。此外，对于不同的材料，需要不同的切削条件。例如，在加工形状较好的合金材料时，为了降低被加工零件的表面粗糙度，应适当提高加工速度。
选择纤维板作为加工材料。在PAOLINO-Bacci公司生产的智能五轴加工机床上，采用硬质合金双刃直柄铣刀，研究了切削速度和切削厚度对被加工零件表面粗糙度的影响。结果表明，平均切削厚度增加，加工件表面粗糙度增加。当工件表面粗糙度目标值相同时，高速切削的平均切削厚度较大，不仅提高了刀具寿命，而且提高了机床的生产效率。
在高速立式精密车床上研究了纯铁材料精密加工过程中切削条件对被加工零件表面粗糙度的影响。结果表明，切削深度、进给量和切削速度对加工件表面粗糙度的影响程度由大到小依次为进给量、切削深度和切削速度。
2.1.3磨削影响粗糙度
在磨削过程中，磨料的排列方式、磨粒的大小、沟槽结构和砂轮的大小都会影响被加工零件表面的波峰谷特性，进而改变零件表面的粗糙度。
硬脆材料钠钙玻璃材料在三维微加工机床上的一系列磨削条件，考察了不同因素及加工零件表面粗糙度的变化规律。结果表明：进给速度降低，工件表面粗糙度减小，磨削深度增加，工件表面粗糙度增大，主轴转速降低，工件表面粗糙度减小。
2.2 影响机械加工表面性能的因素
2.2.1 加工表面产生冷作硬化
具有晶体结构的合金材料受到机械加工的物理作用，使合金晶粒间发生剪切滑移，使晶体中的单位晶粒过度拉长，最终断裂。该工艺提高了合金零件的强度和硬度。这种工艺或赋予零件的特性称为冷加工硬化。在零件加工过程中，冷加工硬化会影响零件表面的变形抗力和塑性，并出现不同程度的弱化。挤压力、切削速度和切削深度会改变冷加工硬化程度。
2.2.2显微组织和性能的变化
无论是切削还是磨削，刀具在接触材料的过程中都不可避免地会产生大量的热值。热量传递到材料后，材料的温度会升高。当材料温度达到所需的合金温度时，材料表面的金相组织会发生变化。如果金相组织变化过大，会降低材料的硬度，甚至在材料表面产生裂纹。
2.2.3表面残余应力
机械加工产生的热量会在材料表面产生残余应力，特别是在发生金相变化的材料表面。这是因为金相组织发生变化后，不同区域材料的密度和比容会发生变化，导致在金相组织的压力下，未发生金相变化的组织产生残余应力。
3影响加工表面质量的改进措施
通过对一些现状的分析，得出影响表面粗糙度的因素有切削条件、刀具、工件材料等。在了解了影响表面粗糙度的一些因素后，我们还需要采取一些措施来降低表面粗糙度，从而提高表面质量。
3.1刀具
随着经济体制的发展，针对目前加工表面质量的现状，为了减少残余面积，刀具应选择大半径或圆弧形刀具，这样可以提高加工表面的质量。另外，刀具的选择要根据工件材料的实用性，必须避免磨损强、整体性好、非常锋利的刀具。这样，使用刀具可以保持机械表面相对光滑，降低表面粗糙度。
3.2工件材料
加工表面质量受工件材料的影响，且影响非常严重。影响加工表面质量的一些因素是材料本身的性质和组织。一般来说，一些形状较大的材料在加工前需要通过相关工艺进行回火，以尽可能降低材料的塑性，从而保持材料表面光滑。另外，必须根据加工条件选择合适的材料和结构，这样才能大大提高加工的表面质量。
3.3加工
随着技术的发展，相关企业提高了表面质量。但在提高加工质量的过程中，必须采用合理的加工方法，尽量减少进给量。如果可以的话，在应用工件时也应该尽可能慢地选择工件。甚至可以用砂轮对工件表面进行处理，从而提高加工的表面质量。对于砂轮表面一定要进行抛光，使砂轮表面保持光滑，这样才能最大限度地突出磨削效果。将这些砂轮应用于实际加工过程中，可以有效地改善机械零件的加工表面。另外，合理选择刀具形状。我们可以先选择一些较大的尖角，利用它们的磨损程度来减小刀刃的半径；在使用道具时，要合理地限制它们的磨损宽度；在选择用量时，可以采用较高的切削速度；在加工时，要采取有效的切削液等方法相结合，可减少加工表面层的变化。
四、结语
虽然机械加工在社会发展中趋于完善，但在后加工实践中，仍受到诸多因素的干扰，使得表面质量问题频繁出现。面对多种因素，有必要进行合理的分析，制定科学的方案，以保证机械加工表面质量的提高。同时，合理使用先进的设备可以保证加工效果更加显著，整体加工效果更加理想。
参考文献
[1] 淮妮，白瑀.基于LOM技术的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法研究[J].自动化与仪器仪表，2020(03):168-170+174.
[2] 周宇鹏.现代机械制造工艺及精密加工技术分析与探究[J].科技创新导报，2019,16(34):97+99.