试论机械加工质量影响因素及管理
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论述
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ， ｌ ｏ
试论 机械 加工质 量影 响 因素及 管理
牟 景珊 （ 中煤科工集团重庆研究院有限公司， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ）
【 摘 要 】 机械加工质量主要包括加工精 度和加 工表面质量两 个方面。机械产品 的使用性 能的提高和使用寿命 的增加与组 成产品的零件加工
２ ． １ 切 削加工 表 面粗糙 度
２ ． １ ． １ 几 何 因 素
情况有关 ， 载 荷 加 大时 ， 磨损 曲线向上、 向右 移 动 ， 最 佳 表 面 粗
糙 度 值 也 随 之 右 移
刀 具 几何 参 数 中的 主 偏 角 、 副偏 角和 刀 尖 圆弧 半 径 及切 削 用量 中的 进 给 量 是 产 生理 论粗 糙 度 的 最基 本 因素 。
（ ２ ） 表 面残 余 应 力 对 零 件 耐 腐蚀 性 能 的影 响
零 件 表 面 残 余 压 应 力使 零 件 表 面 紧 密 ，腐 蚀 性 物 质 不 易 进入 ， 可 增 强 零件 的 耐 腐蚀 性 ． 而表 面 残余 拉 应 力 则 降 低 零 件
耐腐 蚀 性 。
２ 表 面质量 的影 响因素
随 着 工 业 技 术 的 飞 速 发 展 机 械 化 生 产 以 走 进 各 大 小 企 就 会 影 响 它们 精 度 的稳 定性 。 业． 与 之 息 息 相 关 的 就是 各 式 各 样 的机 器 。 通过研究与生产 实 较 大 的 残 余应 力 ．
践证 明 ． 零件的失效大都从表面开始 ， 零 件 表 面质 量 的 高低 是 决 定其 使 用性 能 好 坏 的 重 要 因素 。因此 ， 正确 地 理 解 零 件表 面 质 量 内涵 ． 分析 机 械 加 工过 程 中影 响加 工表 面 质 量 的 各 种 工 艺 因素 ． 通 过 改 变 这 些 因素 从 而 改 善 工 件 表 面 质 量 ， 提 高 产 品
透 与 腐蚀 作 用越 强 烈 。 因 此减 小零 件 表 面粗 糙 度 ， 可 以提 高面质量对零件使用性能 的影 响
１ ． １ 表 面质 量对 零件使 用性 能 的影 响
（ １ ） 表 面 粗 糙 度 对 零 件 耐磨 性 的影 响 表 面粗 糙 度 太 大和 太 小都 不 耐 磨 。 表 面粗 糙 度 太大 ， 接 触 表 面 的 实 际压 强 增 大 ． 粗 糙 不 平 的 凸峰 相 互咬 合 、 挤裂 、 切断 ，
机械加 工中 表 面粗 糙 度 形 成 的 原 因大 致 可 归纳 为 几何
因素 和 物 理 力 学 因 素 两 个 方 面 。
故 磨 损 加剧 ： 表 面 粗糙 度 太 小 ， 也会 导 致 磨损 加 剧 。 因 为 表 面
太光滑 。 存不住润 滑油， 接 触 面 间 不 易形 成 油 膜 ， 容 易发 生 分 子 粘 结 而加 剧 磨 损 表 面粗 糙 度 的 最佳 值 与 机 器 零 件 的 工 作
成 小 颗粒 ， 使 零 件 加速 磨 损 。
能． 减 小表 面 粗 糙 度 ， 常在 粗 加 工 或 精 加 工 前 安 排 正 火或 调 质
处 理 。
１ － ２ 表 面质量 对零 件疲 劳强 度的影 响
（ １ ） 表 面 粗糙 度 对 零件 疲 劳强 度 的 影 响 表 面粗 糙度 越 大 ， 抗 疲 劳破 坏的 能力越 差 。对承 受 交 变载荷
质 量 密切 相 关 ， 零件 的加 工 质 量 是 保 证 产 品 质 量 基 础 。 随着现代机器制造工业的飞速发展 ， 一 些 重 要 的 零 件 必 须在 高 速 、 高温、 高压 和 重载 的 条 件 下 工作 ， 对其 表 面 质 量 提 出更 高 的要 求 。 本 文 主 要 阐 述 了 机械 加 工质 量 中表 面质 量 的 影 响 因 素 以及 管理 控 制 措 施 。
脆 性材料 ： 加工脆性 材料 时， 其切 削呈碎粒 状 ． 由 于切 屑 的 崩 碎 而 在加 工表 面 留 下许 多麻 点 ， 使 表 面粗 糙 。
（ １ ） 工件 材 料 的 影 响 韧 性 材料 ： 工件材料韧 性愈好 。 金 属 塑 性 变形 愈 大 ， 加 工
表 面愈 粗 糙 。 故 对 中碳 钢 和 低 碳 钢 材 料 的工 件 ， 为 改善 切 削性
度“ 疏松” ． 在 相 对 运 动 中可 能会 产 生 金 属 剥 落 ， 在接 触面间形
【 关键词 】 机械 ： 加工 ； 表面 ； 质量 ； 磨削 ； 刀具 【 中图分类号 】 Ｔ Ｈ １ ６ １ ． １ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ０ — ０ ３ １ ０ — ０ ２
引 言
残 余 应 力 在 经 过 一 段 时 间后 会 自行 减 弱 或 消 失 ． 同时 零 件 也 会 随之 变形 ． 引起 零 件 尺 寸 和 形 状 误 差 因此 若 表 面层 有
的 使 用 性 能 及 时 未 来机 械 行 业 的 发 展 具 有 重要 的 意 义 。
１ ． ４ 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响
（ １ ） 表 面 粗糙 度 对零 件 耐 腐 蚀 性 能 的 影 响 零件 表 面 越 粗 糙 ， 越 容 易积 聚 腐 蚀 性 物 质 ， 凹谷越 深 ， 渗
２ ． １ ． ２ 物 理 力 学 因素
（ ２ ） 表 面 层 的 冷作 硬 化 对 零 件 耐 磨 性 的 影 响
加 工表 面的 冷 作 硬 化 。 一 般 能 提 高零 件 的 耐 磨性 。因 为 它
使摩擦副表面层金属的显微硬度提 高， 塑 性 降低 ， 减 少 了摩 擦
副接 触部 分 的 弹 性 变形 和 塑 性 变 形 。 并 非 冷作 硬 化 程 度 越 高 ， 耐磨 性 就 越 高 。 这 是 因为 过 分 的 冷 作硬 化 ， 将 引起金 属 组 织过
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ， ｌ ｏ
试论 机械 加工质 量影 响 因素及 管理
牟 景珊 （ 中煤科工集团重庆研究院有限公司， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ）
【 摘 要 】 机械加工质量主要包括加工精 度和加 工表面质量两 个方面。机械产品 的使用性 能的提高和使用寿命 的增加与组 成产品的零件加工
２ ． １ 切 削加工 表 面粗糙 度
２ ． １ ． １ 几 何 因 素
情况有关 ， 载 荷 加 大时 ， 磨损 曲线向上、 向右 移 动 ， 最 佳 表 面 粗
糙 度 值 也 随 之 右 移
刀 具 几何 参 数 中的 主 偏 角 、 副偏 角和 刀 尖 圆弧 半 径 及切 削 用量 中的 进 给 量 是 产 生理 论粗 糙 度 的 最基 本 因素 。
（ ２ ） 表 面残 余 应 力 对 零 件 耐 腐蚀 性 能 的影 响
零 件 表 面 残 余 压 应 力使 零 件 表 面 紧 密 ，腐 蚀 性 物 质 不 易 进入 ， 可 增 强 零件 的 耐 腐蚀 性 ． 而表 面 残余 拉 应 力 则 降 低 零 件
耐腐 蚀 性 。
２ 表 面质量 的影 响因素
随 着 工 业 技 术 的 飞 速 发 展 机 械 化 生 产 以 走 进 各 大 小 企 就 会 影 响 它们 精 度 的稳 定性 。 业． 与 之 息 息 相 关 的 就是 各 式 各 样 的机 器 。 通过研究与生产 实 较 大 的 残 余应 力 ．
践证 明 ． 零件的失效大都从表面开始 ， 零 件 表 面质 量 的 高低 是 决 定其 使 用性 能 好 坏 的 重 要 因素 。因此 ， 正确 地 理 解 零 件表 面 质 量 内涵 ． 分析 机 械 加 工过 程 中影 响加 工表 面 质 量 的 各 种 工 艺 因素 ． 通 过 改 变 这 些 因素 从 而 改 善 工 件 表 面 质 量 ， 提 高 产 品
透 与 腐蚀 作 用越 强 烈 。 因 此减 小零 件 表 面粗 糙 度 ， 可 以提 高面质量对零件使用性能 的影 响
１ ． １ 表 面质 量对 零件使 用性 能 的影 响
（ １ ） 表 面 粗 糙 度 对 零 件 耐磨 性 的影 响 表 面粗 糙 度 太 大和 太 小都 不 耐 磨 。 表 面粗 糙 度 太大 ， 接 触 表 面 的 实 际压 强 增 大 ． 粗 糙 不 平 的 凸峰 相 互咬 合 、 挤裂 、 切断 ，
机械加 工中 表 面粗 糙 度 形 成 的 原 因大 致 可 归纳 为 几何
因素 和 物 理 力 学 因 素 两 个 方 面 。
故 磨 损 加剧 ： 表 面 粗糙 度 太 小 ， 也会 导 致 磨损 加 剧 。 因 为 表 面
太光滑 。 存不住润 滑油， 接 触 面 间 不 易形 成 油 膜 ， 容 易发 生 分 子 粘 结 而加 剧 磨 损 表 面粗 糙 度 的 最佳 值 与 机 器 零 件 的 工 作
成 小 颗粒 ， 使 零 件 加速 磨 损 。
能． 减 小表 面 粗 糙 度 ， 常在 粗 加 工 或 精 加 工 前 安 排 正 火或 调 质
处 理 。
１ － ２ 表 面质量 对零 件疲 劳强 度的影 响
（ １ ） 表 面 粗糙 度 对 零件 疲 劳强 度 的 影 响 表 面粗 糙度 越 大 ， 抗 疲 劳破 坏的 能力越 差 。对承 受 交 变载荷
质 量 密切 相 关 ， 零件 的加 工 质 量 是 保 证 产 品 质 量 基 础 。 随着现代机器制造工业的飞速发展 ， 一 些 重 要 的 零 件 必 须在 高 速 、 高温、 高压 和 重载 的 条 件 下 工作 ， 对其 表 面 质 量 提 出更 高 的要 求 。 本 文 主 要 阐 述 了 机械 加 工质 量 中表 面质 量 的 影 响 因 素 以及 管理 控 制 措 施 。
脆 性材料 ： 加工脆性 材料 时， 其切 削呈碎粒 状 ． 由 于切 屑 的 崩 碎 而 在加 工表 面 留 下许 多麻 点 ， 使 表 面粗 糙 。
（ １ ） 工件 材 料 的 影 响 韧 性 材料 ： 工件材料韧 性愈好 。 金 属 塑 性 变形 愈 大 ， 加 工
表 面愈 粗 糙 。 故 对 中碳 钢 和 低 碳 钢 材 料 的工 件 ， 为 改善 切 削性
度“ 疏松” ． 在 相 对 运 动 中可 能会 产 生 金 属 剥 落 ， 在接 触面间形
【 关键词 】 机械 ： 加工 ； 表面 ； 质量 ； 磨削 ； 刀具 【 中图分类号 】 Ｔ Ｈ １ ６ １ ． １ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ０ — ０ ３ １ ０ — ０ ２
引 言
残 余 应 力 在 经 过 一 段 时 间后 会 自行 减 弱 或 消 失 ． 同时 零 件 也 会 随之 变形 ． 引起 零 件 尺 寸 和 形 状 误 差 因此 若 表 面层 有
的 使 用 性 能 及 时 未 来机 械 行 业 的 发 展 具 有 重要 的 意 义 。
１ ． ４ 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响
（ １ ） 表 面 粗糙 度 对零 件 耐 腐 蚀 性 能 的 影 响 零件 表 面 越 粗 糙 ， 越 容 易积 聚 腐 蚀 性 物 质 ， 凹谷越 深 ， 渗
２ ． １ ． ２ 物 理 力 学 因素
（ ２ ） 表 面 层 的 冷作 硬 化 对 零 件 耐 磨 性 的 影 响
加 工表 面的 冷 作 硬 化 。 一 般 能 提 高零 件 的 耐 磨性 。因 为 它
使摩擦副表面层金属的显微硬度提 高， 塑 性 降低 ， 减 少 了摩 擦
副接 触部 分 的 弹 性 变形 和 塑 性 变 形 。 并 非 冷作 硬 化 程 度 越 高 ， 耐磨 性 就 越 高 。 这 是 因为 过 分 的 冷 作硬 化 ， 将 引起金 属 组 织过