表面质量机械加工论文

摘要：虽然机械加工在目前的社会发展正在不断完善，但是各种影响机械加工表面质量的因素依然存在，这些因素严重影响到机械加工效率的提升，因此需要采用有效的应对措施来保障机械加工表面的质量。文章在对影响机械加工表面质量的因素进行分析的基础上，总结得出相应的应对措施。以下是小编精心整理的《表面质量机械加工论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

表面质量机械加工论文 篇1：

影响机械加工表面质量的成因及改进措施

在机械加工的过程中，有效的保障机械加工零部件的生产质量，有效地保障机械加工零部件的表面质量，既能够生产符合施工要求和标准的零部件，同时还能够有效地提升机械加工的效率和水平。针对当前影响机械加工表面质量的诸多因素，应该采取强有力地措施，有效地提升机械加工的表面质量。

在机械加工的过程中，影响机械加工表面质量的因素是复杂的。机械加工表面质量直接关系着机械加工的质量，一旦机械加工的加工面表面质量出现问题，很容易影响被加工零部件的物理、化学及力学性能。产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。科学的机械加工零部件的表面质量，能够提升被加工物件的表面抗磨性、抗腐蚀性等性能，从而提升被加工物件的使用年限。

影响机械加工表面质量的成因

在机械加工的过程中，表面质量的优劣直接影响着被加工物件的使用性能，直接关系着被加工物件的使用年限。科学的可靠的表面质量，能够充分发挥被加工物件的作用，能够有效地提升被加工物件的生产质量，确保被加工物件始终处于良好的性能状态中，更好地为生产服务。当然在机械加工的过程中，影响其表面质量的成因是多方面的，具体可包括以下因素：

切削加工影响表面质量。在机械设备的加工过程中，通过物理作用力来实现被加工物件的形状变化，使得原材料符合生产所需，符合生产标准及使用规范。但在采用刀具对被加工物件进行切削的过程中，很容易因切削量过大、刀具敏锐性较低、刀具切口不均匀等因素，影响加工物件的表面质量，造成加工物件表面出现缺损、破损、杂质较多等多方面的表面质量问题。在使用同一机械设备对不同材料性质的加工物件进行加工的过程中，会因为加工物件性质和材料的不同，出现不同程度的表面质量问题。在机械加工的过程中，金属物件是主要的原材料，在运用刀具对金属物件进行切削时，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。在实际的机械加工过程中，加工物件的性能越优良，其表面质量问题越突出。

金属表层的冷作硬化。在机械加工的过程中，金属加工物件是主要的加工原材料。在机械加工的过程中，一方面受金属加工物件的自身的塑性的影响，另一方面由于刀具在切削作业中会产生巨大的热量，这些都会影响金属原材料的塑性变化，使得金属原材料自身的韧性降低，硬度增强。对于大部分金属加工物件而言，硬度增强并非好事，一旦硬度增强，金属原材料的柔韧性就容易降低，在使用的过程中，很容易因内外力的综合作用，使得金属加工物件产生严重的变形、扭曲、弯折等物理变化，从而影响机械设备的正常运转。

表面层材料金相组织变化。在机械加工的过程中，会产生巨大的热量，这些热量作用于加工物件，很容易引起加工物价的表面层材料的金相组织变化，从而影响其表面质量。在机械加工的过程中，一旦加工物件的表面组织发生了畸变，那么加工物件自身的性能将会发生巨大的改变，这种改变往往不利于加工物件的优良性能的发挥，往往不利于加工物件使用性能的保持。而且在巨大的热量的作用下，加工物件的强硬度会降低，同时其内部还会残留一定的预应力，不利于加工物件的长久使用。同时，在机械加工中，伴随热量和力的共同作用，加工物价表层会出现裂纹、裂缝。

体积膨胀残余应力增加。在机械加工的过程中，加工物件的表面质量问题还包括体积膨胀，这主要是因为在机械加工的过程中，由于刀具与加工物价的激烈作用，使得加工物价的性能发生了巨大的改变，使得加工物件内部的应力增加。加工物件内部的应力在不断增加和累积的过程中，都容易使得加工物件的体积发生巨大的膨胀，从而不利于加工物件的性能和质量。此外，在机械加工的过程中，残余应力的破坏力不仅仅会增加加工物价的体积，使得加工物件的体积发生巨大的膨胀，更容易威胁加工物件的综合性能和质量。

机械加工表面质量的改进措施

在机械加工的过程中，造成加工物件表层质量的因素是多方面的。加工物件的表面质量出现了严重的错误，极容易影响加工物价的使用性能和使用寿命，最终造成巨大的生产浪费。鉴于此，在机械加工的过程中，应该根据影响表面质量的成因，及时做出改进，以确保机械加工的生产质量。

选择合理的刀具。在机械加工的过程中，对于加工物件的直接作用力是通过刀具的作用而产生的，为了减少刀具对于加工物件表面质量的破坏，应该选择科学合理的刀具。在实践过程中，应该选择较大的刀尖圆弧半径、较小的副偏角或合适（=0）的修光刃或宽刃精刨刀、精车刀等。这些刀具对于金属物件的性能的破坏力较低，能够有效地降低加工物件内部性能的保持与平衡。在机械加工的过程中，加工物件的表面质量与刀具表面的粗糙度有直接的关系，因此在实践中，应该加强刀具切削口的维修保养，避免切削口生锈。此外，还应该根据加工物件的性质和性能，选择针对性较强的刀具，使得刀具对于加工物件的破坏力降低到最低程度。

选择科学的材料。在机械加工的过程中，加工物件的材料直接影响着表面质量，直接关系着生产加工的质量。因此，在机械加工的过程中，应该选择性能较好的生产材料。如果加工物件的塑性较大，那么在刀具切削的过程中，很容易造成表面粗糙度较高，鉴于此，在机械加工的过程中，应该根据加工物件的塑性大小，及时调整生产工序。对于塑性较大的材料，应该在切削前采用淬火技术来降低被加工物件的塑性。

有效改善切削环境。在机械加工的过程中，科学合理的切削工艺，科学的切削液选择等都会直接影响加工物件的表面质量。因此，在机械加工的过程中，应该有效改善切削环境，根据加工物件的性能来选择切削速度，同时选择合理的切削液，确保机械设备的高速运转，以降低加工物件的表面粗糙程度。此外，在机械加工的过程中，人们还经常运用滚压、挤（胀）孔、喷丸强化、金刚石压光等冷压加工方法来改善表面层材质的变化。

在机械加工的过程中，加工物件的表面质量问题突出，不仅容易影响加工物件的表面粗糙度，影响加工物件的使用性能，同时还影响加工物件的使用寿命。鉴于此。在机械加工的过程中，应该根据加工物件的性能选择科学合理的道具，运用切削液，并改生产工艺，改良生产性能，综合性提升机械加工的质量。

作者：孙海峰

表面质量机械加工论文 篇2：

浅谈影响机械加工表面质量的因素与应对措施

摘要：虽然机械加工在目前的社会发展正在不断完善，但是各种影响机械加工表面质量的因素依然存在，这些因素严重影响到机械加工效率的提升，因此需要采用有效的应对措施来保障机械加工表面的质量。文章在对影响机械加工表面质量的因素进行分析的基础上，总结得出相应的应对措施。

关键词：机械加工；表面质量；机械零件；粗糙度；耐磨性；疲劳强度 文献标识码：A

所谓的机械加工表面质量就是指在相关机械零件加工完成后，由于各种因素的影响，而使得零件的表面出现严重的质量問题，这样的质量问题也被称作是粗糙度，在目前的机械加工中是最常见的一种现象。而机械加工表面质量的出现是受到了多种因素的影响，因此，要想使得机械加工表面质量得到有效的解决，就需要采取有效的应对措施，实现机械加工的可持续发展。下面本文就针对影响机械加工表面质量的因素与应对措施进行深入的探究。

1 机械加工表面质量对产品性能的影响

1.1 表面质量对耐磨性的影响

表面质量对零件的磨损有着决定性因素，是零件运行的过程中由于表面粗糙带来的变化的主要影响因素和影响手段。零件磨损一般可分为三个阶段，初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。表面粗糙程度对零件表面磨损的影响是不可忽视的，一般在使用的过程中，表面粗糙值越小，其在运行的过程中受损越小，在使用的过程中其使用寿命长，对其他元件的影响小。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，使得在元件运行的过程中容易与其他元件的接触面积增加，反而增加其磨损程度，因此，在元件制造的过程中要应用各种技术手段进行分析与设计，设计出相应的摩擦值。

1.2 表面质量对疲劳强度的影响

在金属受到各种因素和荷载的作用之后会产生相应的变形和冷热交替模式，这就使得金属产生疲劳强度。因此，零件的表面质量对疲劳强度影响很大，使得在机械加工的过程中表面粗糙值越高，抗疲劳的能力越差。

1.3 表面质量对耐蚀性的影响

一般来说，零件对于腐蚀性因素会有一定的抵抗能力，而表面质量的出现则会在一定程度上影响到零件的抗腐蚀性，也就是说，零件是否会出现严重的腐蚀现象，主要的决定因素就是零件的表面质量优劣。而如果零件表面的粗糙度越严重，说明零件的抗腐蚀性能越低。相反，如果零件表面越光滑，则说明零件的抗腐蚀性能越强。

1.4 表面质量对配合质量的影响

表面质量与配合质量之间有着明显的联系，表面质量决定了配合质量，这也就说明了表面质量对配合质量有着直接的影响作用。在间隙配合质量中，表面质量越严重，则间隙配合的磨损程度就越严重，间隙也会相应加大，这样就使得配合质量大打折扣。而对于过盈配合来说，如果装配过程中有一部分的表面凸峰因为挤压因素的影响，使得过盈量逐渐减少，这样就使得配合件间的连接强度出现了降低的情况。

2 影响机械加工表面质量的因素

2.1 切削加工

在对工件进行切削加工的时候，采用的刀具如果是呈现几何形状的复映刀具，则在该刀具进行进给运动的过程中，就会残留出大面积的切削层，切削层的形状与几何形状的刀具较为类似。因此，将刀具的进给量进行有效的减少，并选用适宜的刀具，就可以使得切削层残留面积相应缩小。

2.2 工件材料性质

说到工件材料的性质，一般可以分为两类：一类是塑性材料；另一类是脆性材料。其中，在对塑像材料进行加工的过程中，刀具会对金属产生挤压力，使得材料出现塑性变形的情况，很多刀具都是被迫进行切削加工，与工件之间很容易出现分离的情况，这样就导致了机械加工表面质量的出现。可以说，工件材料韧性越好，则其产生塑性变形的几率就越大，机械加工表面质量就会越严重。而在对脆性材料进行加工时，则材料会因为切削的影响，而出现碎粒的情况，这些碎粒的崩窜，导致了加工表面出现了很多的坑点，从而使得加工表面变得十分粗糙。

要根据工件的性质来进行切削加工。针对一些塑性的材料进行加工处理的过程中，如果选用的刀具本身金属材料相对较软，那么在切削的过程中，就会使得塑性材料对刀具本身造成严重的挤压，这样就会使得刀具很容易出现变形的问题，而使用变形的刀具来进行切削，就会导致工件表面出现质量问题，工件表面的粗糙度会相应提升。针对工件进行切削处理，产生的碎粒量增多，导致切削出现崩裂的情况，这样就会使得工件的表面呈现出凹凸不平的现象，从而形成表面质量问题。

2.3 磨削加工

表面质量除了受到上述两点因素的影响，还受到磨削加工的影响。磨削加工造成的表面质量过程与上述的切削加工过程一样，几何因素以及表面金属的塑性是导致磨削加工表面质量的主要影响因素，除了这两个因素之外，导致表面质量的因素还包括砂轮的速度、硬度以及磨削速度等，而相较于切削加工，磨削加工表面质量的影响因素相对较多，其中工件的磨削转圈次数也是重要的表面质量影响因素之一。

在对工件进行切削的过程中，工件会因为切削的作用力以及切削热的作用力而使得工件的加工表面层物理的物理机械性能受到更为严重的影响。在这两种作用力的影响下，表面层金属的物理机械性能一再出现改变，这种改变主要发生在表面层上，出现的改变主要是金属显微硬度、金相组织以及残余应力的变化。在磨削加工的过程中，也会使得工件因为塑性因素的影响而出现变形的问题，切削加工出现的变形问题相较于磨削加工来说要轻，这主要是因为切削热的影响，所以磨削加工时，表面层的机械性能改变情况尤为明显。

2.4 表面层材料金相组织变化

受到切削作用的影响，会使得机械加工出现塑性变形的问题，工件出现扭曲，晶粒之间出现移位，甚至很多的晶粒都出现了破碎的情况。这样的现象可以提升表面层金属的强度，被称作是冷作硬化。可以说，表面层的金属硬化在提升的过程中，金属的塑性变形阻力会相应加大，这样虽然可以有效地降低塑性变形的发生，但是也会使得金属的物理性质出现一些转变。金属在经历过冷硬化之后，通常其高能位就会严重不稳，而在一定的情况下，这种不稳的状态会慢慢转化为稳定，这一过程也被称作是弱化。弱化主要是受到温度的影响，温度的高低决定了弱化的大小。在温度逐渐上升到一定的程度时，就会使得表层的金属金相组织出现变化，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。

3 提高加工表面质量的措施

从上述的分析中可以看出，影响机械加工表面质量的因素有很多，这些因素概括起来就是刀具、工件材料、切削条件以及加工方法等。在清楚了解影响机械加工表面质量的各因素的前提下，就要采取有效的措施来对这些因素进行合理的解决，从而使得机械加工表面质量可以得到改善。对机械加工表面质量进行改进的应对措施主要包括以下四个方面的内容：

3.1 刀具方面

所应用的刀具最好是半径较大、尖呈现圆弧以及副偏角度较小的修光刀等，这样的刀具能够有效地缩小残留的面积，使得机械加工表面质量得到有效的改善，同时，在对刀具进行选择时，也需要根据工件材料的适应性来判断要采用何种刀具，一定要避免采用磨损严重的刀具，最好是采用完整性较好、表面平整并较为锋利的刀具，应用这样的刀具可以使得机械表面保持平滑，有效地降低了表面粗糙情况的出现。

3.2 工件材料方面

机械加工表面质量受到工件材料的影响较为严重，而在工件材料中，主要影响机械加工表面质量的因素就是材料本身所具有的塑性以及金相组织两种。通常塑性较大的材料，如低合金钢材料等，都要经过正火锻造处理，将材料的塑性尽可能降低之后，才能够进行切削加工，这样才能够使得材料的表面保持光滑和平整。另外，要合理地根据加工的具体条件来选择适宜的工件材料金相组织，控制了这两种因素，就可以使得机械加工表面质量得到最大限度的改善。

3.3 切削条件方面

针对塑性材料，采用高速切削处理，可以有效地减少积屑瘤的产生，也可以减少进给量，高速切屑会使得工艺系统的刚度有效提升，机床的稳定性也会得到进一步的保障，这样就能够使得机械加工顺利进行。

3.4 加工方法方面

在提高加工表面质量的过程中，需要采用合理的加工方法，尽可能地采用精度以及密度较高的加工方法，并尽可能地减少径向进给量，而在砂轮的选择上，则要求选择进给速度较快的砂轮，而应用的工件也要尽可能地选择速度较慢的工件，可利用细粒度的砂轮来对工件表面进行加工处理，使得加工表面质量可以得到改善。针对砂轮表面要进行全面的打磨，使得砂轮的表面保持光滑，保障砂轮上的磨粒具有较好的韧性，这样就可以使得磨削的效果得到最大限度的凸显，同时要在对砂轮进行打磨的时候，适当地在砂轮上涂抹一层磨削液，这样就可以保障砂轮表面的平滑，将这些砂轮应用到实际的加工，就会使得机械零件的表面质量得到有效的提升，从而保障了生产应用的年限以及可靠性。

4 结语

综上所述，虽然机械加工在社会的发展进程中不断完善，但是在加工的过程中，还是会受到各种因素的影响，从而造成机械加工表面质量问题的出现，针对这些影响因素，需要进行全面的分析，在分析的基础上采取有效的应对措施，来对机械加工表面质量进行改善，同时要合理地应用一些先进的技术和设备，保障加工的有效性，使得机械加工表面质量可以得到最大限度的提高。

参考文献

[1] 艾勇军.机械加工表面质量影响因素及对策分析[J].机电信息，2011，（21）.

[2] 趙岩，丁延松.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].技术与市场，2010，（5）.

[3] 魏征.机械加工表面质量控制研究[J].黑龙江科技信息，2011，（22）.

[4] 王丽娟.浅谈机械加工表面质量的影响因素[J].商，2012，（13）.

[5] 孙士杰.影响机械加工表面质量的因素及处理[J].河南科技，2012，（23）.

[6] 陈玺媛，曾凡华.钛合金机械加工表面质量的故障分析与研究[J].科技资讯，2012，（3）.

[7] 邓红.浅析影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].科技创新与应用，2012，（29）.

[8] 张媛媛.试论机械加工表面质量的影响因素及控制策略[J].科技与企业，2012，（23）.

（责任编辑：秦逊玉）

作者：赵永生

表面质量机械加工论文 篇3：

机械加工表面质量管理问题及解决对策

摘要：在机械加工领域，表面质量始终是困扰行业发展的主要问题，尤其是在加工质量精度与效率之间的取舍问题，怎样同时保证零部件加工质量与效率，也是机械加工行业的首要问题。基于此，文章以机械加工表面质量为切入点，通过介绍表面加工存在的诸多质量问题，并且提出相应的解决措施，旨在促进机械加工表面质量的综合管理效率。希望对相关从业人员提供参考与借鉴。

关键词：机械加工;表面;质量管理;优化对策

前言：随着科学技术的不断发展，对传统工业领域起到良好的促进作用，机械加工领域通过应用现代化技术，能够不断突破质量精度难题，以此逐渐向高质、量产的方向发展。但是，在机械加工表面质量控制中却存在诸多影响问题，必须采取针对性的解决措施，这样才能保证机械加工零部件的综合质量。因此，本文针对影响机械加工表面质量的问题进行分析，并且提出相应的优化措施，对促进机械加工领域的发展具有重要意义。

一、机械加工表面质量概述

零部件在机械加工后会产生一个天然的表面层，也就是机械加工表面，在实际加工过程中，表面质量会受到各类因素的影响。例如加工设备、刀具、装夹方式以及加工精度等，以上任何环节出现差错都会影响到最终的加工质量。表面粗糙度由于切工具与方式的振动摩擦产生，不同金属表面在加工中会产生各异的微观组织变化，同时在零件切削变形的过程中还会在表面残留应力，当应力无法得到有效控制時，便会对零部件表面形状进行破坏。因此，在机械加工中要尽量保证零部件的加工技术要求，这样才能对加工质量提供保障[1]。

二、机械加工表面质量管控中存在的问题

（一）受到切削刀具的影响

在机械加工中，主要的方式便是切削加工，根据零件加工要求对毛坯件进行加工，最后加工成想要的形状。然而在此过程中，切削刀具会对表面质量造成直接影响，尤其是在零件表面的层残留，会使零件切屑分离过程中出现撕裂现象，而且当零部件的韧性较高时，形成的撕裂现象也会更严重，进而零件表面会变的很粗糙，而且在后续加工中会产生颗粒状物质。归根究柢，这是由于未能根据毛坯件材质选择切削刀具，而且在加工流程与工艺方面也有待完善，这样才会导致机械加工表面产生质量问题[2]。

（二）零件表面层材料组织变化影响

零部件在进行加工时，会伴随一定的塑性变形问题，由于零件发生扭曲，晶粒之间出现位移与破碎情况，这样会提升零件表面层金属强度，这也是冷作硬化效应。同时，在零件表面硬度持续上升的过程中，会对切削刀具的能力构成阻碍，一旦零件表面层材料组织变化超出范围时，切削刀具便无法保证正常的工作状态，进而产生各类表面质量问题。尤其是随着加工环境温度的不断提升，金属表面强度也会随之变化，这时还会产生微观裂纹情况[3]。

（三）无法控制表面层冷作硬化现象

造成机械加工表面冷作硬化现象也分为多种，例如切削钝圆半径在变化过程中会对刀具的应用效果造成影响，这样一来对表面金属的积压作用也就会不断增强，自此过程中塑性变化程度会不断加强，使刀具的磨损程度增加，这样势必会影响到切削效率。而想要恢复切削质量，可以采用增加切削时间与更换刀具的策略，这样都会损耗作业时间与相应的材料成本。

三、提升机械加工表面质量管理优化策略

（一）合理选择切削刀具

针对上述影响问题，首先要针对切削刀具进行合理选择，尽量选择半径较大的刀具，例如副偏角较小的修光刀具等，只有在保持加工时间与减少作业面积的前提下，才能避免各类零件表面质量问题。此外，在处理切削刀具时，还要根据技术工艺与毛坯件的材质来综合分析，避免采用磨损严重的刀具，一定要选择表面平整、完整度高的切削刀具，这样才能降低零部件表面粗糙的现象，以此来提升零件的表面加工质量。同时还注意的是，在针对特殊材质的零件进行加工时，还要搭配相应的切削液，这样可以减少刀具与零件之间的摩擦程度，科学控制零件表面的变形问题。

（二）科学选定加工方式

机械加工的质量主要会受到切削硬件与切削模式，例如采用高切削速度可以抑制塑性材料的表面变化速度，同时配备相应的切削液，可以有效提升工艺系统刚度。因此能够看出科学选定加工方式也是尤为重要的，在机械加工中要注意以下几点：（1）根据零件建工质量与精度选择加工方式，并且设计配套的加工流程与方案，从毛坯件的选择到逐个工序的加工，都需要符合零部件的加工要求;（2）针对零件不同状态下的加工强度与时间要求进行分析，并且可以采取相应措施对零件表面进行修正，例如采用磨削液来控制机械加工表面的粗糙程度。

（三）控制零件加工表面变形

在切削刀具与加工强度的影响下，零件在机械加工中产生各类变形情况，并且随着外在环境与温度的变化，受影响后的变化程度也会逐渐提升。因此，要针对机械加工过程中的综合环境与温度进行控制，一方面要合理布置加工冷却系统，将切削温度控制在合理范围内，另一方面要对零件加工碎屑进行控制，以此对零件加工中的表面强度进行控制。此外，针对操作人员的能力与意识进行强化提升，使操作人员在机械加工中具备良好的质量控制意识，这样才能及时发现表面质量问题，并且进行快速解决。

结论：综上所述，机械加工表面质量问题会直接影响到零部件的应用质量，机械加工领域想要保证自身的可持续发展，便要不断引进先进的加工技术，强化表面质量管理控制效果，这样才能对零部件的应用性能作出保证。本文针对机械加工表面质量管理问题进行研究，首先阐述机械加工表面质量的概念与重要性，其次指出当前机械加工中影响零部件表面质量的各类问题，最后提出相应的优化对策，具体为合理选择切削刀具、科学选定加工方式、控制零件加工表面变形、强化操作人员综合能力素质，这样才能不断提升机械加工表面质量，帮助行业取得更加广泛的发展范围。

参考文献

[1]高乾坤，李培远.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].现代制造技术与装备，2016，232（03）：93-95.

[2]李洋，王志高，方帅领.浅谈影响机械加工表面质量的因素与应对措施[J].工业c，2016（6）：03-03.

[3]吴舒.机械加工表面质量影响因素分析及相应改善对策研究[J].橡塑技术与装备，2016，v.42;No.366（02）：83-84+92.

作者简介：于珊，女，1988.10，汉族，黑龙江齐齐哈尔人，本科，工程师，研究方向：机械加工。

作者：于珊