论文部分内容阅读
摘要：本文首先分析了机械加工中影响工件表面质量的因素 ,然后探讨了机械加工中影响加工表面层物理机械性能的因素,机械加工中表面层的冷作硬化和机械加工中表面层材料金相组织变化，最后提出了机械加工中如何提高加工精度,改善产品质量,机械加工中减少误差和机械加工中分化的误差。
关键词：机械加工； 产品质量； 加工精度；
中图分类号：TH161文献标识码： A 文章编号：
前言
加工质量受机床精度的影响，机床精度又受制造、日常维护保养及操作人员的正确使用与否的影响，故根据机床在使用中出现的故障和加工工件常出现的缺陷，应及时进行修理，以保证机床精度及加工工件的质量要求。同时工艺设计人员还应全面考虑机加工的结构工艺性，这样既可有效提高产品的质量，也大大提高产品加工的劳动生产率，缩短时间定额，极大的满足其良好的实用性。在机床上加工工件时，影响加工质量的因素很多，如果发现工件产生缺陷时，首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因，当这些原因排除以后，就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素，当机床精度差，某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时，加工时都会使工件产生各种缺陷。因此，我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法，而且还要了解机床精度对加工质量的影响，以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面，仍存在加工可行性差，经济效率低，费工费时，有时让工人师傅难以下刀，分析设计中常出现的问题，为使零件结构具有良好的机械加工工艺性，在设计中，应根据实际情况进行设计改进。
一、影响工件表面质量的一些问题分析研究
1、切削加工水平与工件表面的粗糙度。在机械加工中，当进行工件切削加工时，在加工过程中被加工工件的表面会形成与刀具形状几乎相同的复印，在加工工件的表面留下大量的鳞刺， 容易使表面粗糙度上升，导致工件表面质量的下降。 针对这种情况，一般在切削加工时将刀具的尖端圆弧半径适当的增大， 刀具给进量适当减少，使刀具在工件上残留面积的高度尽可能降低，来保证工件表面的粗糙度控制在适当的范围之内。 就可以使工件表面鳞刺和积屑瘤数量的减少，提高工件表面的质量，延长工件的使用寿命。
2、机械加工中切削量对工件的影响。经过相关的实践证实， 在对工件进行切削加工的过程中，如果采用的切削速度较高，就可以使切削过程中工件表面的塑性变形大大的降低；而且速度越高，塑性变形的程度就越轻微，这样可以有效降低工件表面的粗糙程度，提高工件表面质量。 如果切削速度不足，那么在工件的切削过程中就会生成积屑瘤，积屑瘤—指在加工碳钢时，在刀尖处出现的小块且硬度较高的金属粘附物。 这是由于在加工过程中，工件材料被挤，切屑对刀具前面产生很大的压力，由于切削热的影响， 当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中就会形成积屑瘤。 使工件表面的粗糙程度增加，造成工件表面质量的下降。
3、在机械加工中工件材料对性质的影响。在加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状。 由于切屑的崩碎而在工件表面上留下麻点，增大 Ra 值。 在这种条件下，如要使工件表面质量好转，就要减少切削用量，采用适当的润滑冷却液，也可以减轻崩碎现象，使表面粗糙度转好。 塑性材料在高速切削时，易于消失积屑瘤，欲使表面粗糙度好转，对于中碳钢和低碳钢要在加工之前进行调质、正火处理，使其硬度处在 170HB～230HB 范围之内， 使它们的切削性能得到明显改善。
二、影响加工表面层物理机械性能的一些问题分析研究
在切削加工中， 工件由于受到切削力和切削热的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化，金相组织的变化和残余应力的产生。 由于磨削加工时所产生的塑性变形更严重，因而磨削加工后加工表面层上的物理机械性能的变化很大。
1、机械加工中表面层的冷作硬化。由于切削刃钝圆半径的增大， 表层金属的挤压作用增强，使塑性变形加剧，导致冷硬增强，刀具后刀面磨损增大，后刀面与被加工表面的摩擦加剧，导致冷硬增强。 切削刃钝圆半径对加工硬化的影响增大， 刀具与工件的作用时间缩短，使塑性变形扩展深度减小，冷硬层深度变小。 切削速度增大后，切削热在工件表面上的作用时间也缩短，将使冷硬程度增加。 进给量增加，表层金属的塑性变形加剧，冷硬作用加强。 工件材料的塑性愈大，冷硬现象就愈严重。
2、机械加工中表面层材料金相组织变化。当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后，表层金属的金相组织将会发生变化。 当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时，表层金属强度和硬度降低，可能产生残余应力，出现微观裂纹。 磨削热是造成磨削烧伤的根源，故要改善磨削烧伤：第一正确选择砂轮，合理选择切削用量，尽可能地减少磨削热的产生。 第二改善冷却条件，尽量使产生的热量较少传入工件。
三、机械加工中提高加工精度，改善产品质量
精度的高低是机械加工产品质量高低的一个重要反映指标。 在机械加工过程中，误差是无法完全避免的，只能通過不断的改进加工工艺来使误差不断的降低，尽可能的提高产品的精度，改善产品的质量。
1、机械加工中减少原始误差。工件的加工主要是通过机床来完成的，机床自身存在的误差将会直接影响到工件的精度，最终影响其精度。 这就需要保证机床的自身的精度，减少加工工程中产生的误差。 可以通过对夹具以及刀具的精度，采取相应的措施减少刀具的磨损，这样可以提高工件加工时的精度。 根据加工过程中产生误差的原因对相关的因素进行调整， 消除误差产生的根源，从而保证工件加工的精度，提高工件的质量。
2、机械加工中分化的原始误差。工件加工一般都是批量进行的，为了提高整批工件的加工的精度，减少原始误差对加工精度带来的影响可以对其进行适当的分化。 尤其是一些高精度的工件，这些工件表面需要达到很高的精度，这就可以在加工过程中进行试切，使原始误差得到一定程度的均化。 加工过程中通过误差不断的进行修正，使工件加工误差不断的减少。
四、结语
评价机械加工之后的工件的质量由表面开始，工件的表面质量虽然与尺寸相比要求的标准不同，但工件的表面会直接影响工件的工作性能。 机械加工后的工件除自身材料的性能原因或者由于在设计中出现问题，一般的说工件损坏大多还是从表面出现，这是由于工件的表面最先在长期运行中受到长期运动的磨损，也同时最先受到空气的腐蚀，这些机械的和化学、电化学对工件的损坏，必然会导致工件的状态的变形，逐渐使工件的性能下降，长期以后，就会导致工件出现故障。 可见在机械加工过程中，如果工件表面质量状态的高或低，是会影响到工件在今后使用过程的状态；显然，在机械加工中，加工质量优秀的工件表面状态是可以有效延长工件的使用周期， 同时在运行过程中可以保证工件的安全可靠。因此，在机械加工过程中要对产品的表面质量负责，要精益加精，尽量提高机械加工产品的质量，就会有效保证产品的质量，提高工件运行的安全。因此，工件的工作表面的加工方法对工件的质量具有重要的影响，工件表面的残余应力将直接影响机器工件的使用性能。在选择工件的加工方法时， 要考虑该工件主要工作表面的工作条件。 从提高工件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法
参考文献：
［1］姚东元.机械加工中产品质量的改善[J].科技创新与应用 ，2012
［2］郭新军.改善机械加工质量 增强产品使用性能[J].企业导报，2011
关键词：机械加工； 产品质量； 加工精度；
中图分类号：TH161文献标识码： A 文章编号：
前言
加工质量受机床精度的影响，机床精度又受制造、日常维护保养及操作人员的正确使用与否的影响，故根据机床在使用中出现的故障和加工工件常出现的缺陷，应及时进行修理，以保证机床精度及加工工件的质量要求。同时工艺设计人员还应全面考虑机加工的结构工艺性，这样既可有效提高产品的质量，也大大提高产品加工的劳动生产率，缩短时间定额，极大的满足其良好的实用性。在机床上加工工件时，影响加工质量的因素很多，如果发现工件产生缺陷时，首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因，当这些原因排除以后，就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素，当机床精度差，某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时，加工时都会使工件产生各种缺陷。因此，我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法，而且还要了解机床精度对加工质量的影响，以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面，仍存在加工可行性差，经济效率低，费工费时，有时让工人师傅难以下刀，分析设计中常出现的问题，为使零件结构具有良好的机械加工工艺性，在设计中，应根据实际情况进行设计改进。
一、影响工件表面质量的一些问题分析研究
1、切削加工水平与工件表面的粗糙度。在机械加工中，当进行工件切削加工时，在加工过程中被加工工件的表面会形成与刀具形状几乎相同的复印，在加工工件的表面留下大量的鳞刺， 容易使表面粗糙度上升，导致工件表面质量的下降。 针对这种情况，一般在切削加工时将刀具的尖端圆弧半径适当的增大， 刀具给进量适当减少，使刀具在工件上残留面积的高度尽可能降低，来保证工件表面的粗糙度控制在适当的范围之内。 就可以使工件表面鳞刺和积屑瘤数量的减少，提高工件表面的质量，延长工件的使用寿命。
2、机械加工中切削量对工件的影响。经过相关的实践证实， 在对工件进行切削加工的过程中，如果采用的切削速度较高，就可以使切削过程中工件表面的塑性变形大大的降低；而且速度越高，塑性变形的程度就越轻微，这样可以有效降低工件表面的粗糙程度，提高工件表面质量。 如果切削速度不足，那么在工件的切削过程中就会生成积屑瘤，积屑瘤—指在加工碳钢时，在刀尖处出现的小块且硬度较高的金属粘附物。 这是由于在加工过程中，工件材料被挤，切屑对刀具前面产生很大的压力，由于切削热的影响， 当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中就会形成积屑瘤。 使工件表面的粗糙程度增加，造成工件表面质量的下降。
3、在机械加工中工件材料对性质的影响。在加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状。 由于切屑的崩碎而在工件表面上留下麻点，增大 Ra 值。 在这种条件下，如要使工件表面质量好转，就要减少切削用量，采用适当的润滑冷却液，也可以减轻崩碎现象，使表面粗糙度转好。 塑性材料在高速切削时，易于消失积屑瘤，欲使表面粗糙度好转，对于中碳钢和低碳钢要在加工之前进行调质、正火处理，使其硬度处在 170HB～230HB 范围之内， 使它们的切削性能得到明显改善。
二、影响加工表面层物理机械性能的一些问题分析研究
在切削加工中， 工件由于受到切削力和切削热的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化，金相组织的变化和残余应力的产生。 由于磨削加工时所产生的塑性变形更严重，因而磨削加工后加工表面层上的物理机械性能的变化很大。
1、机械加工中表面层的冷作硬化。由于切削刃钝圆半径的增大， 表层金属的挤压作用增强，使塑性变形加剧，导致冷硬增强，刀具后刀面磨损增大，后刀面与被加工表面的摩擦加剧，导致冷硬增强。 切削刃钝圆半径对加工硬化的影响增大， 刀具与工件的作用时间缩短，使塑性变形扩展深度减小，冷硬层深度变小。 切削速度增大后，切削热在工件表面上的作用时间也缩短，将使冷硬程度增加。 进给量增加，表层金属的塑性变形加剧，冷硬作用加强。 工件材料的塑性愈大，冷硬现象就愈严重。
2、机械加工中表面层材料金相组织变化。当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后，表层金属的金相组织将会发生变化。 当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时，表层金属强度和硬度降低，可能产生残余应力，出现微观裂纹。 磨削热是造成磨削烧伤的根源，故要改善磨削烧伤：第一正确选择砂轮，合理选择切削用量，尽可能地减少磨削热的产生。 第二改善冷却条件，尽量使产生的热量较少传入工件。
三、机械加工中提高加工精度，改善产品质量
精度的高低是机械加工产品质量高低的一个重要反映指标。 在机械加工过程中，误差是无法完全避免的，只能通過不断的改进加工工艺来使误差不断的降低，尽可能的提高产品的精度，改善产品的质量。
1、机械加工中减少原始误差。工件的加工主要是通过机床来完成的，机床自身存在的误差将会直接影响到工件的精度，最终影响其精度。 这就需要保证机床的自身的精度，减少加工工程中产生的误差。 可以通过对夹具以及刀具的精度，采取相应的措施减少刀具的磨损，这样可以提高工件加工时的精度。 根据加工过程中产生误差的原因对相关的因素进行调整， 消除误差产生的根源，从而保证工件加工的精度，提高工件的质量。
2、机械加工中分化的原始误差。工件加工一般都是批量进行的，为了提高整批工件的加工的精度，减少原始误差对加工精度带来的影响可以对其进行适当的分化。 尤其是一些高精度的工件，这些工件表面需要达到很高的精度，这就可以在加工过程中进行试切，使原始误差得到一定程度的均化。 加工过程中通过误差不断的进行修正，使工件加工误差不断的减少。
四、结语
评价机械加工之后的工件的质量由表面开始，工件的表面质量虽然与尺寸相比要求的标准不同，但工件的表面会直接影响工件的工作性能。 机械加工后的工件除自身材料的性能原因或者由于在设计中出现问题，一般的说工件损坏大多还是从表面出现，这是由于工件的表面最先在长期运行中受到长期运动的磨损，也同时最先受到空气的腐蚀，这些机械的和化学、电化学对工件的损坏，必然会导致工件的状态的变形，逐渐使工件的性能下降，长期以后，就会导致工件出现故障。 可见在机械加工过程中，如果工件表面质量状态的高或低，是会影响到工件在今后使用过程的状态；显然，在机械加工中，加工质量优秀的工件表面状态是可以有效延长工件的使用周期， 同时在运行过程中可以保证工件的安全可靠。因此，在机械加工过程中要对产品的表面质量负责，要精益加精，尽量提高机械加工产品的质量，就会有效保证产品的质量，提高工件运行的安全。因此，工件的工作表面的加工方法对工件的质量具有重要的影响，工件表面的残余应力将直接影响机器工件的使用性能。在选择工件的加工方法时， 要考虑该工件主要工作表面的工作条件。 从提高工件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法
参考文献：
［1］姚东元.机械加工中产品质量的改善[J].科技创新与应用 ，2012
［2］郭新军.改善机械加工质量 增强产品使用性能[J].企业导报，2011