现代企业机械加工零件表面完整性表征模型分析

毛暖思

（广东省海洋工程职业技术学校， 广东　广州　510320）

引言

工业技术创新，是社会动力进步的重要保障，也是新型动力产业升级探索的必然性条件。当前国内80%以上的机械加工生产企业，实现了资源加工技术的综合性转变，这一发展趋向，为现代资源结构的调整与规划，带来了更加广阔的发展空间。为了进一步发挥创新型机械技术在社会动力开发中的优势，就必须实行有效的零件加工整合，寻求一种高效率、低损耗的产业加工模型，从而带动社会产业结构的整合与优化，增强机械零件加工的传输动力。

基于这种实践研究背景中，对现代企业机械加工零件表面完整性表征模型的分析，实现现有资源的有机性整合，实行更加全面的资源调节与过渡，完善现代企业机械零件加工模型中的不足，延长零件加工的实用寿命，将理论价值与现实意义相互融合。

1　零件表面完整性概述

1.1　零件表面完整性内涵

零件表面完整性是指描述、鉴定和控制加工过程，在零件表面所遗留的痕迹、残缺，造成零件表面平整度受到破坏，甚至有可能对零件的后期使用性能产生影响的问题[1]。

一方面，零件表面完整性，与零件的外部纹路有着直接关联，如果零件表面纹路粗糙，很容易产生波纹、宏观性缺陷等问题，这是零件加工中影响零件完整性的客观性因素。

另一方面，零件表面完整性问题，也会是零件生产、加工过程中，人为造成的零件完整性的破坏。例如：零件尺寸、零件形状等发生变化，在进行机械加工零件表面完整性的分析过程中，应注重进行双向性的把握，实行机械加工零件的综合性处理。

1.2　零件表面完整性的影响条件

依据机械加工的相关性理论，将零件表面完整性的变化影响因素归纳为了力学效应、热效应、以及化学效应。

首先，当加工零件在加工过程中，受到较大的外力作用时，会造成零件加中表面发生变形、或者零件结构损坏等情况，零件整体结构发生了较大程度的变化，直接造成零件实用寿命的缩减。

其次，热效应是指机械零件在加工的过程中，很容易出现零件加工剩余应力堆积、重叠，造成零件加工过程中，零件塑性、纹路、晶体等结构都发生变化，这种零件表面完整性的制约因素，很难实现零件加工的完整性保留，对零件加工环节的运动产生了严重的制约。

最后，机械零件加工的过程中，需应用适当的运用零件处理化学药品进行物质处理，一旦其中结构发生变化，造成零件加工中材料内部分子发生变化，自然也就会对零件表面完整性造成影响[2]。

1.3　零件表面完整性分析的价值

零件表面完整性，是机械零件加工质量评价的直接标准，在现代企业机械零件加工与处理中占有重要地位，做好机械加工零件表面完整性的分析，能够减少机械零件加工的损耗，实现零件加工资源的综合处理，降低机械零件加工的损耗，提升企业机械零件加工的收益。

同时，通过零件表面完整性的影响要素的归纳与评价，也是加工人员进行零件后期应用问题整合的参考性条件，因此，机械零件表面加工结构的分析，能够为现代企业机械零件加工技术的调整带动借鉴，避免零件应用所产生的危险。

2　现代企业机械加工零件表面完整性表征模型解析

2.1　设定零件表面完整性表征分析条件

机械零件加工过程中，客观性条件和主观性条件不同，机械加工零件的完整性表征性特征各有不同。我们将探究的信息归纳为客观性条件和主观性条件。

客观性条件，就是指零件加工过程中，存在的零件加工主体塑性上的变化，是现代零件加工中，资源处理模式发生变革的基础性条件。实行零件加工中纹理因素的综合性探索，应注意不同机械零件的设计形式各有不同，因此，进行机械零件加工过程中，对零件表面完整性影响情况也各有不同。

客观因素中，零件表面完整性的解析上，与加工工艺措施不同，对零件表面完整性的影响也不同。其一，磨削过程与机械零件表面完整性有相应性联系，机械加工磨削砂轮旋转方向、零件加工的方法、砂轮转动速度、以及做功上下调整之间的关系，都会对零件加工的表征产生影响。如果磨削的外部条件与零件加工的实际情况相互符合，零件表面完整性较高[3]。其二，零件生产中镗削加工弧度、刀尖削入的弧度半径，削入的曲面流畅度较高，则与生产零件加工的对应度就越高，零件生产中的受损情况自然也会降低；反之，机械加工零件表面完整性就会受到影响。其三，铣削程度不同，机械零件加工过程中，所产生的零件结构也会不同，在进行零件生产分析的过程中，应看到零件表面完整性与机械加工刀工之间的关系，实行更加有效的零件处理方式，如果机械零件加工过程中，铣削的角度不够完美，则很容易在零件表面留下裂纹饱和磨损的情况，造成零件表面完整性磨损的情况发生。

2.2　构建零件表面完整性表征分析模型

2.2.1　客观性因素分析

构建零件零件表面完整性表征分析模型，能够结合零件加工各个环节的相关因素，实现对零件加工完整度因素的对应性解析。零件模式结构在现代结构中的综合利用，将零件性加工完整性因素都归纳为表征独立影响因素模型。结合以上因素整合的条件，将机械加工零件表面完整性模型建立归纳为A-D四个集合，设定分析模型分析的零件包括：10 mm×10 mm（小号），10 mm×15 mm（小号），30π mm×10 mm（大号），20 mm×15 mm（大号）四组零件，按照零件四组影响条件对应性因素进行综合因素判定。

将四种型号零件放入A集合中，用A1，A2，A3，A4表示，对其中零件检验后，得到零件的A1与A3零件的机理纹路为纵向，A2与A4零件的纹路为横向纹路。设定零件加工的机械旋转速率为24转/s，同时，对A1和A3进行表面加工处理后，零件表面出现缺陷的比例为30.17%，再对A2和A4进行同样的操作，零件二次加工表面出现问题的机率为28.11%。结合零件检测仪器的分析结果来看，零件加工过程中零件加工处理表层纵向纹理发生变形的情况较低，而横向出现纹路变化的零件问题比例较高。

2.2.2　主观性因素分析

机械零件表面完整性表征模型整合，应结合零件加工的相关性条件，实行零件加工因素的综合性整合，零件整合因素的全面探索。设定磨削过程为影响因素B，镗削加工为C，铣削程度为D，并逐一进行零件加工相关因素的讨论。

B表面完整性表征上，分为砂轮类型、砂轮运转速度、机械工作台运转速率三部分，将四种类型零件分别进行加工处理，并将B集合中信息进行整合处理，如表1所示。结合表1中信息反馈来看，零件加工过程中，砂轮平面对零件加工的平整度影响较大[4]。而零件加工过程中，零件加工中砂轮运转速度的处于加速状态，会造成零件加工完整度受到损坏的可能性更大。外部机械工作台加工处理对零件的影响，与零件自身条件也有着一定的关联。如B1和B3均属于小型零件，进行零件处理的过程中，如果加速处理，很容易造成零件表面完整度问题，而如果零件较大，它在匀速零件处理的过程中，更容易出现零件加工平整度受到损伤的问题。

表1　实验零件加工传输变影响信息示意表

构建镗削加工模型因素为结合C，将四种快类型的零件命名为为 C1，C2，C3，C4，设定零件加工中镗削环节的影响条件为：表面应力残余；镗削峰值拉应力；反向过渡深度值；峰值压应力；残余应力的深度变化。将四种零件按照序号顺序排列，并采用X射线进行扫描分析，得到C模型的分析，如下页图1所示。

结合图中5重条件的综合评价来看，零件表面完整性的变化，与零件在镗削加工环节受到的拉应力、深度之间有着重要关联。零件表面的应力残余程度，随着零件加工自身结构有着直接联系。而峰值拉力的变化，在零件表面拉应力提升的状态下，会突破零件最佳状态，导致零件自身出现损坏。而零件加工过程中峰值压力的变化，反向深度与零件加工过程中受到的力大小相同，但其方向相反，零件自身残余应力的变化上，零件表面下深度的增加，使零件自身残余应力发生了较大的变化，但零件本身的峰值压力始终处于相对平稳的状态，零件表面拉应力变化不明显。

机械零件表面完整性表征分析时，按照铣削程度D结合中的相关要素，探究零件加工表面问题处理的有效措施。机械零件加工D集合中的影响因素，从磨刀误差、刀杆误差、刀具与主轴线的重合比例三方面因素。

图1　C模型镗削模型分析示意图

当机械零件表面完整性运行的过程中，机械零件的表面周期运转情况是零件加工误差在±0.05 mm之间，刀杆误差在±0.034 mm之间、零件加工刀具与主轴线的距离控制在±1.125 mm之间为最佳标准[5]。设定第一次零件加工铣削状态为标准状态，第二次运转情况为大于标准误差0.01 mm，第三次为小于标准误差的0.01 mm，将三次操作对零件表面完整性的影响情况归纳，如表2所示。

表2　零件表面完整性的影响情况示意表　%

结合表2中数据分析来看，当机械零件加工过程中，铣削的刀具运转情况，与零件表面完整性之间的关系为，小于误差则零件表面完整性受到33.17%的损耗，大于标准差受到44.14%的损耗，满足标准差的损耗其比例为8%。实现现代零件加工工环节中，减少零件表面完整性在铣削环节的损耗，应实行零件加工铣削过程的细周期性循环处理。

2.3　机械零件表面完整性表征模型解析

2.3.1　客观性因素与零件表面完整性特征的关系解析

结合机械零件加工的相关因素，将零件加工中出现的影响条件归纳为：首先，零件自身的设计形状，对机械零件加工会产生一定的影响，从以上四种类型的零件设计角度进行分析，矩形零件与曲面零件在加工过程中，其加工所需要进行处理的面积不同，自然也会导致机械加工完整度的不同，这是零件加工中产生制约的相关性条件。我们进行零件加工时，应注重零件加工状态的综合性处理。其次，由于零件加工工作的实践过程，与加工材料的纹路有着直接关系，不同的零件加工模式，对零件加工的损耗也各有不同，应注重加工方向与材料纹路之间的综合性把握。最后，克服零件自身加工中的客观性因素也需要从零件加工的批量性生产角度考虑，做好零件加工资源的综合规划与处理，实现零件加工资源的综合利用。

2.3.2　主观性因素与零件表面完整性特征的关系解析

结合以上磨削因素的归纳分析可知，磨削条件对零件表面完整性表征的影响，应以磨削的基础性因素，结合零件结构的相关性因素，恰当地进行零件加工处理，砂轮平面在零件加工过程中。一般是同一方向进行零件加工处理，致使零件砂轮加工的过程中，始终处于同一方向的运作，从而导致去因素与调整结构的运转情况也有着一定的差异；而零件加工过程中，磨削过程的持续性加速，会导致机零件加工总体程序的运转速率加快，但零件经过磨削结构部分的时间并没有缩短两者之间存在着操作差距，零件表层完整性自然受到了严重的破坏。此外，零件自身加工的表面完整性的解析，也需要结合零件自身大小进行调节，小型零件需要精雕细琢，实行机械加速运转，很容易导致小零件边缘区域的加工完整度较低，而大零件的加工需要从整体上把握零件生产加工的效果，适当地进行小规模处理，因此，零件加工是实用匀速处理，会出现边缘大面积预留等情况，从而致使零件表面平整度受损。

结合C模型中零件表面完整性因素的分析条件来看，机械零件加工过程中，镗削零件处理时，加工刀尖的速度加快或者匀速运动，会影响零件表面剩余应力的大小，使零件表面的拉应力发生了较大的变化，如果零件镗削的过程中，剩余应力过大，很容易导致零件表面完整度受损，出现零件破损、零件加工变形的情况[6]。

同时，零件镗削处理时，齿轮对零件加工过程中，零件加工模式处理的外部应力过大，零件的内部磨损深度就会增加，则零件表面反向拉应力就有可能超出零件表面承载能力，从而出现零件表面受损的情况发生，我们在进行结构处理的过程中，应注意零件加工的外部应力实践情况，实行零件加工结构的规划调节。

此外，零件加工过程中，机械化镗削模式是按照同速率的进率做功，实行零件处理过程中，零件加工的表面平整度维护过程，需要注意结构分析的完整性，做好结构规划与调节，减少零件加工的平面完整度损坏情况。

结合D模型中相关性条件来看，零件铣削过程的每一次周期性运转状态，都会出现零件模型的运转调整，在进行零件处理与规划的过程中，需要实行零件结构的综合规划，按照机械零件生产环节问题的整体性分析，而不是从铣削的单个方面进行分析，实行内部结构的综合性规划，尽量避免零件处理过程中，直接出现零件加工环节的单方面运转，而这也是发挥机械零件加工过程中，统一规划与运作的首要条件之一，考虑到机械加工过程中，多刃切削时产生的误差对零件表面完整性造成的损坏。

3　提升企业机械加工零件表面完整性的措施

结合现代机械加工零件完整性表征模型结合因素的探究分析可知：多重性加工红条件的变化，都会对机械加工零件的平整度产生影响。为了提升企业机械加工零件表面完整性，需做好以下几点。

3.1　技术环节的科学性调整

技术环节的综合性调整是实现零件加工技术综合运用的首要条件。一方面，机械加工零件生产环节，需按照零件原料的实际情况，实行零件加工操作过程的总体把握，避免机械加工所生产的零件出现疲劳性做功的情况，避免其中零件处理的影响。另一方面，技术环节的科学性调整，应合理按照机械加工零件处理拉伸、摩擦、挤压过程，对零件表面平整度产生了相应的影响。

不同结构中资源的运用与分析，应结合零件加工的实际需求，实行零件磨削、镗削、磨削的处理过程，增加结构运转的频率。首先进行零件加工样品处理，当零件样品生产对零件表面所造成的损耗达到最低，再继续进行零件加工与处理，从加工环节上进行调整，保障机械加工零件完整性，实现加工零件质量的综合性评价。

3.2　影响因素的重新整合

机械加工零件完整性的的提升，做好影响因素的对应性调整是实现机械加工零件完整性提升的首要条件。

其一，进行机械加工零件磨削处理过程中，首选立体零件处理方式，然后是平面零件处理，同时，在零件磨削的速度控制上，应结合零件生产的实际情况进行适当性调整，实现机械加工零件处理过程，磨削过程的科学性探究[7]。例如：零件加工人员按照零件批量生产的型号，实行零件磨削角度、磨削速率的综合性调整。这种小规模机械加工零件处理调整方式，能够提升零件加工的效率，增加避免零件磨削过程所带来的零件生产影响情况，是机械加工零件完整性保持的开端。

其二，零件加工工作的开展，应在总体上把握零件加工的镗削时残余应力、反向应力、拉应力之间的关系，应力层面的控制，可以通过减小镗削运转速率，零件周期运转与机械加工部分之间的速率，缩短零件在镗削环节的动力结构，实行动力结构的同步性调节。例如：某次机械加工零件处理的最大应力为V+，最小应力为V，则实行应力处理的过程中，就要将残余应力、反向应力、拉应力的变化，都控制在应力变化的空间结构中，确保机械加工零件的表面受力与整体受力平衡性对应。

其三，机械加工零件表面问题的探究，应注重零件结构的规划与处理，实行确保零件铣削处理过程中，零件外层结构变化与零件结构之间的关系，始终将机械加工零件处理的周期要素，保持在最佳控制区间中，适当调节磨刀误差、刀杆误差、刀具与主轴线的重合周期运转速率。假定某零件的工程处理过程中，零件结构规划按照Q模式生产，我们可以按照Q加工的要求，设定集合分析因素，设定Q加工零件在高热力，低热力，高应力，低应力关系之间的情况，实行企业内部资源的有效性整合，从而对Q模型零件的生产情况进行综合判断。同时，为了保障Q零件加工过程中，始终都保持着良好的控制，设定了满足Q机械加工零件表面完整度的辅助性计划，直到Q结构运作能够处于较为完成的结构运转方式，实行零件加工的双向性铣削处理方式。

3.3　做好零件加工技术预测

引导现代机械加工零件表面完整性的综合性处理，发挥表征模型分析的作用，应做好机械加工零件表面问题的综合性处理，实行机械零件加工前的预测分析。例如：结合机械加工零件模型建设的主观性因素和客观性因素，对零件实用中可能出现疲劳应用的特征进行评估，实行机械加工零件的全方面检验。如图2所示中模型因素，适当地进行机械加工零件的问题的对应性解析。一旦发现机械加工零件中存在问题，应进一步实行零件表面完整性要素的调整。

图2　机械加工零件表面完整性表征结构示意图

结合图2中数据分析来看，应结合机械加工零件表面完整性表征模型进行分析，可以从加工零件的表面工艺条件域和表面完整性特征分别探究。而这两大方面的解读上，可以通过表面完整性供应条件类性、表面完整性特征模型细因素、以及零件疲劳度的强度进行判断[8]。因此，应结合机械加工零件表面完整性表征模型中的铣削、磨削、镗削三大主要部分进行零件加工与处理，开展具有多元化的机械加工零件表面完整性隐性条件的探索。

3.4　机械加工零件的全面监管

现代企业机械加工零件表面完整性得到保障，除了要实行针对性零件环节处理，加强机械各部分关联的密切程度，应实行机械零件的全面性监管。一方面，做好机械加工零件处理的综合性调节，实行更加自由多元的零件处理分析规划；另一方面，机械加工工作的开展，必须在机械加工的各个环节上，实行零件处理问题的多元化探索。例如：企业进行机械零件加工生产过程中，随时随地地进行零件批量加工样品的抽样性检验，开展零件工的综合性处理，优化零件加工工作的不断性调整，拓展现代企业机械加工零件表面完整性表征模型在实际中应用的范围，提高机械加工生产的效率。

4　结语

现代企业机械加工零件表面完整性表征模型的分析，是现代机械零件加工技术创新的代表，在现代机械设备加工中占有不可忽视的地位。在此基础上，对机械加工零件表面完整性的探究，应结合机械加工零件探究的基本流程，设定零件表面完整性表征分析条件、构建零件表面完整性表征分析模型、进行机械零件表面完整性表征模型解析；同时，增强零件加工模型运转的速率，需要实现技术环节的科学性调整、影响因素的重新整合、做好零件加工技术预测、机械加工零件的全面监管，从而构建更为完整的机械加工实践模式。因此，关于现代企业机械加工零件表面完整性表征模型的剖析，将是新时期机械加工零件实践技术创新的体现。

[1]曾泉人，刘更，刘岚.机械加工零件表面完整性表征模型研究[J].中国机械工程，2010（24）：2 995-2 999.

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[3]李东阳.加工工艺对机械零件表面完整性的影响[J].现代制造技术与装备，2017（6）：83-84.

[4]李成梁，马磊.对机械加工中零部件表面完整性的研究[J].中国科技博览，2014（29）：23.

[5]陈晨.基于机械加工工艺对零件表面完整性的影响分析[J].科技创新与应用，2016（26）：148.

[6]张泽胤，罗磊，张德清.立式铣削刀轨重叠率对316L不锈钢工件表面完整性的影响[J].机械设计与研究，2016（5）：115-118.

[7]陈志.机械加工工艺对零部件表面完整性的影响分析[J].化学工程与装备，2011（12）：111-112.

[8]裴旭明，张东初，雷雪松.加工工艺对机械零件表面完整性的影响[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2003，18（1）：13-16.