机械加工工艺对零部件表面完整性的影响分析

余 洋贵州建设职业技术学院，贵州贵阳 551400

机械加工工艺对零部件表面完整性的影响分析

余 洋
贵州建设职业技术学院，贵州贵阳 551400

随着社会经济的发展，科学技术得到了极大的进步，因此对各个领域中的产品性能，也提出了更高的要求。在机械加工领域当中，一些零件需要在高速、高压、高温的环境下进行加工。而如果零件表面存在缺陷，将会对零件的工作性能造成极大的影响。基于此，本文分别介绍了机械加工工艺和零部件表面完整性，进而分析了机械加工工艺对零部件表面完整性的影响。

机械加工工艺；零部件表面完整性；影响

在机械加工领域当中，对于零部件的表面质量，有着很高的要求。在零部件的加工当中，采用一定的机械加工工艺，使零部件成品表面不存在任何损伤，甚至有所加强的结果，就是零部件表面完整性。目前，在很多国家的工业生产当中，零部件表面完整性都得到了广泛的重视，在对零部件加工过程中的性能、表面状况等进行控制与评价的过程中，都发挥了重要的作用。

1 机械加工工艺

1.1机械加工工艺的概念

在机械加工工艺当中，作为一门科学，经验是十分重要的，能够提升这门科学的实用性。在进行加工的过程中，机械加工工艺是一个重要依据。通过机械加工，对毛坯的性质、尺寸、形状等进行改变，从而使其成为合格零件。在零部件的加工当中，机械加工工艺是重要的步骤。在流程的基础上，利用机械加工工艺，加工毛坯成为半成品或成品，最终实现零部件的应用。

1.2机械加工工艺的技术

在机械加工工艺当中，包含了柔性自动化加工、难加工材料切削加工、花键加工、齿轮加工、螺纹加工、特种加工、超精密加工、精密加工、磨削、拉削、镗削、钻削、铣削、车削、规程制定、机械加工质量、毛坯及余量、材料及热处理、金属切削原理等技术与工艺数据资料［1］。在一些较为复杂的工艺过程当中，需要利用相应的工具、技术等进行辅助。例如，计算机辅助工艺设计系统，作为一种高效、实用的机选及系统，能够实现自动化的信息处理，计算机化的工艺设计过程。通过对相应技术的合理搭配与应用，能够对零部件的质量进行更为有效的确保。

2 零部件表面完整性

2.1零部件表面完整性的概念

随着科技的发展，零部件的运行和工作环境日益恶劣，因此对零部件的质量提出了更高的要求［2］。而零部件的表面完整性，将会对其性能产生直接的影响。在零部件表面完整性当中，要求在经过机械加工之后，零部件应当满足无损、完整的表面层，使其表面的金相组织、机械物理性能等，满足实际的应用需求，并且确保良好的使用寿命。

2.2零部件表面完整性的要素

就目前的机械加工工艺水平来看，都不能达到完美的效果。在密封性、表面纹理形式等方面的处理中，总是免不了存在一定的问题。所以，在机械加工当中，表面完整性的判断要素主要包括加工表层材料性能、加工表面几何特征等。其中，例如光学性能、表面锈蚀性能、表层金相组织、表层残余应力、加工硬化、塑性变形、毛刺等加工表面缺陷、粗糙度等。对于一种零件来说，在进行评价的时候，应当对特点的评价要素进行选取［3］。

2.3零部件表面完整性的评价

在零部件表面完整性的评价当中，应当从力学性能、化学性能、物理性能等方面入手。具体来说，主要包括表面纹理方向、表面波度、表面粗糙程度等表面纹理形貌；表面皱折、表面撕裂、宏观裂纹、飞边、加工毛刺等表面缺陷；表层化学性能、微观裂纹、金相组织等化学特性、表面冶金学特性；方向分布、残余应力大小、加工硬化深度和程度等表面力学性能；以及光学性能变化、电子性能变化等其他的工程技术特性。

3 机械加工工艺对零部件表面完整性的影响

3.1切削的影响

在零部件的切削当中，单据和工件的摩擦、刀痕、振动等因素，都可能会将一些微小的峰谷留在零部件上。而这些微小峰谷的高低程度，也就是零部件表面的粗糙程度［4］。如果切削速度较快，通过对进给量的减小，能够有效提升零部件表面完整性。在切削当中，根据不同的零部件应用要求及类型，可采用磨削加工、刨削加工、铣削加工、钻削加工、车削加工等方法，对这些切削工艺进行合理运用，能够提升零部件表面完整性。

3.2刀具的影响

在机械加工工艺对零部件表面完整性的影响当中，刀具的影响至关重要，其会对切削加工零部件表面的粗糙程度产生影响。在零部件的表面成型过程中，刀具的刃形会“复印”出零部件的廓形，在切削运动中，切削刃连续位置包括线也可形成零部件的廓形。在切削当中对刀具的运用，会对零部件的点线面实际位置产生直接影响，关系到其与理想位置之间的符合程度。由此可见，刀具是机械加工工艺对零部件表面完整性影响中的一个重要因素。

3.3工艺路线拟定

在零部件的加工生产当中，工艺路线的拟定，是最为重要的环节之一。合理的加工工艺应当根据实际的要求，对机械加工工艺进行选择。对于零部件表面的热处理、加工顺序等问题，也应当进行妥善的安排［5］。在工艺路线的拟定过程中，应当遵循光整加工、先面后孔、划分加工阶段、先加工基准面等原则。在零部件的设计当中，对于设计要求必须首先进行了解，如果对材料性能有特殊的要求，或是需要进行热处理，应当在毛坯阶段就采取相应的措施，从而更好地确保零部件的表面完整性。

3.4机械设备质量

对于零部件表面完整性来说，机械设备的质量，将会对其产生极大的影响。在零部件表面完整性当中，主要涉及相互位置、尺寸、几何形状等参数。在零部件的机械加工当中，每一道加工工序都具有十分严格的要求。如果机械设备的质量良好，能够更好地控制零部件的表面完整性，在加工过程中防止出现选择性腐蚀、再沉积层、融化、积屑瘤、皱折、撕裂、麻点、晶间腐蚀、变相、塑性形变、表面撕裂微观裂纹、宏观裂纹、飞边、毛刺、表面粗糙等表面缺陷［6］。

3.5原材料选择技术

原材料选择技术是零部件机械加工工艺当中一个十分重要的步骤，在选择原材料的过程中，应当充分考虑效益、成本、质量等因素。而零部件表面完整性，是零部件质量当中一个主要内容。通过对一些具有代表性的原材料性质进行分析，对其影响零部件性能的因素进行探讨，能够发现在原材料选择当中，需要加以注意的问题即被融，从而在最低的成本和最高的效益的前提下，实现零部件表面良好的完整性。

3.6表面光整加工技术

对于零部件表面完整性来说，利用表面光整加工技术，具有十分重要的影响。在确定零部件的几何精度、尺寸精度要求的基础上，利用表面光整加工技术，对零部件表面完整性进行提升，能够有效对加工纹理、表面形貌等进行细化和改善［7］。利用磨具挤压、滚压、碰撞零部件表面，是表面变质层厚度得到增加，进而提升零部件耐磨性。通过光整加工对表面尖峰进行钝化，同时去除表面的锈蚀、锐边、尖角、毛刺等，确保零部件表面完整性。

4 结论

在我国当前的工业加工生产领域当中，机械加工工艺具有十分重要的意义和作用。而零部件作为机械设备的重要组成部分，表面完整性将对其性能、质量等产生直接的影响。而不同的机械加工工艺，会对零部件表面完整性产生一定的影响。基于此，应当充分认识到具体的影响因素及表现，从而采取有效的措施进行应对，确保零部件表面完整性能够满足要求。

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1674-6708（2016）170-0164-01

余洋，贵州建设职业技术学院。