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车削加工中影响加工表面质量的因素 摘要：在幸削加工中形响加工表面质量的因素很多，从分析零件表面质量对产品性能的影响入手，采取相应的措施，就可以获得较理想的加工表面质量。 关键词：加工表面质量：因素：影响 零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量这两个指标来衡量。日常中对机械加工精度分析研究的比较多，对加工表面质量分析研究的比较少。零件的表面质量虽然只产生在零件很薄的表面层中，但实践证明，它不仅影响机械零件的精度、耐磨性、配合性质的保持、抗腐蚀性和疲劳强度等，而且对产品的使用性能和使用寿命有极大的影响。本人从事车削加工多年，经过潜心研究，深知造成零件表面质量“缺陷”的因素众多，只要我们从分析零件表面质量对产品性能影响人手，在车削加工中找出影响零件表面质量的主要因素并认知其变化规律，采取相应措施，就能获得较理想的表面质量。 1零件表面质量对产品性能的影响 零件加工后的表面质量包含两方面的内容，一是表面几何形状特征，由表面粗糙度和波度组成。二是表面层的物理、机械性能变化，由表面层的冷作硬化，金相组织变化和残余应力组成。 1.1表面粗糙度对产品性能的影响 首先表面粗糙度对精度有影响。对于车削加工配合零件来说，如果加工的零件表面较粗糙，在间隙配合中，由于表面粗糙度使配合间隙在初期磨损阶段迅速增大，改变了应有的配合性质，可能使机器没进人正常持久的工作状态前就已漏气、漏油或晃动而不能正常工作了。对于过盈配合来讲，配合表面的凸峰被挤压，实际有效过盈减少，降低了配合表面的结合强度。其次是表面粗糙度对零件的耐磨性有影响。如果表面粗糙度过粗，实际接触面积小于理论接触面积，实际压强增大，粗糙不平的凸峰相互啮合、挤裂，使磨损加剧。再是表面粗糙度对零件疲劳强度有影响。在交变载荷的作用下，零件表面微观高低不平和表面缺陷会引起应力集中，在微观凹处易出现疲劳裂缝，因此减少表面粗糙度的值可以使疲劳强度提高。 1.2表面冷作硬化、残余应力、金相组织变化对产品质量的影响 首先表面冷作硬化是在冷态塑性变形中产生的表面层硬度的提高，故耐磨性增强。但需要注意，不是冷作硬化度越高越好，应适当，如果超过一定的硬度值，将引起表层金相组织过度“疏松”产生剥落，使耐磨性转向恶化。其次在表面层出现冷作硬化时同时产生残余应力。我们知道残余应力有残余拉应力和残余压应力之分，其中拉应力会使疲劳强度下降，压应力会使疲劳强度提高。故适当的玲硬层和残余压应力同时存在，耐磨性和疲劳强度才会提高。再就是在加工过程中受表面层温度变化的影响，会引起表面层金相组织的变化，使表面层产生残余应力，导致零件的精度和疲劳强度发生变化，从而对产品质量产生了很大影响。 2影响加工表面质量的因素及应采取的工艺措施 影响加工表面质量的因素主要有两个方面。一是影响表面粗糙度的因素，其中有几何因素、物理因素、工艺系统振动这几个主要因素。二是影响表面物理机械性能变化的因素。其中有表面层冷作硬化、表面金相组织的变化及残余应力这样几个主要因素。 2.1车削加工中影响表面粗糙度的因素 首先是几何因素。几何因素是刀具相对工件作进给运动时在已加工表面遗留下来的切削层的残留面积。残留面积越大、高度越高，则表面粗糙度越大。工件上的已加工表面是由刀具主刀刃和副刀刃切削后形成的，那么走刀量、刀具主偏角、副偏角和刀尖圆弧半径都影响残留面积的高度。本人认为刀具的副偏角对残留面积高度影响最大，从理论上讲只要副偏角越小，残留面积高度越低，表面质量就越好，但实际加工中并不是这样，如果刀具的整个副偏角很小，就增加了刀具副刀刃和已加工表面的接触长度，造成已加工表面产生鱼鳞状亮斑，反而使表面粗糙度增大。我们可以采取这样的办法解决这一难题，就是先把刀具磨出正常的副偏角，称为第一副偏角，然后在刀具副刀刃上磨出离刀尖0.5毫米左右距离长的第二副偏角，第二偏角的度数接近零度，同时在刀具正常的副后角的副后面上磨出离刀尖05毫米距离长的第二副后面，第二副后面的度数接近零度，这样刀具既切削工件又稍微挤压工件表面，可使残留面积高度大大降低，同时使用恰当的走刀量、刀尖圆弧半径和切削速度，就会获得较好表面质量。其次是物理因素。在车削过程中，如果刀具磨损造成刀具刃口圆角变大，刀刃表面和刀具前后刀面的表面粗糙度变大，造成工件表面塑性变形加大，使已有残留面积被挤歪或沟纹加深，形成毛刺或亮斑。针对这一情况，我们应重新刃磨刀具，在粒度较细的砂轮上进行修整，保证较小的刃口圆角，并使刀刃表面和前后刀面的表面尽量光滑，保持刀具锋利。如果出现积屑瘤，是在低切削速度下加工塑性材料时形成的，我们应采用较大的前、后角保持刀具的锋利，把断屑槽磨成圆弧型使排屑流畅。用高速钢车刀时应降低切削速度(5米/分)，并加注切削液，用硬质合金车刀时应增大切削速度(30米分)，避开易产生积屑瘤的中速。再者是工艺系统