浅析机械加工表面质量对其使用性能的影响论文_谢万英

浅析机械加工表面质量对其使用性能的影响论文_谢万英

◆ 谢万英 重庆工业职业技术学院 401120

摘 要: 零件的表面质量是影响零件质量的重要因素之一。零件的表面质量是指零件加工完成后,其表面层所表现出的状态。提高零件的加工表面的质量,对保证零件的使用性能、提高零件及其机器的寿命具有非常重要的意义。本文通过浅析零件的表面质量对产品性能的重要影响和影响机械加工表面质量的各种因素,控制加工过程,达到改善表面质量、从而提高零件的使用性能。

关键词: 表面质量 使用性能 影响

机械零件表面的质量对于机器的使用,必须有很好的工作性能和较长的寿命。在机器的使用中,部件的性能表现为逐渐减弱的趋势,最后完全损坏,原因在于零件受到外界腐蚀,同时在机器运行中相互磨损。我们研究零件的表面质量, 就是要掌握机械加工的过程中各因素对加工表面质量的影响,来控制零件的加工过程, 最后达到工件表面质量的改善,以提高零件的使用性能。

一、零件表面质量对于产品的影响

1.零件表面质量对机器疲劳强度的影响。机械零部件在受交变载荷作用后,产生的疲劳破坏一般发生在零件的表面和冷硬层下面, 故零件的表面质量对疲劳强度影响非常大。

2.零件表面粗糙度对零件疲劳强度的影响。 机械零部件在交变载荷作用下, 表面粗糙度的凹谷部位很容易引起应力的集中,就会产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大, 表面的纹痕愈深,抗疲劳破坏的能力就愈差。

3.零件残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响。残余应力对工件疲劳强度的影响很大。表面层残余应力将使疲劳裂纹扩大, 加速疲劳破坏; 而表面层冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的扩展, 延缓疲劳破坏的产生。表面冷作硬化一般伴有残余应力的产生, 可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展, 对提高疲劳强度有利。

4.零件表面质量对耐磨性的影响。加工好的零件,运动副的两个接触表面最初阶段是在表面粗糙的峰部接触, 实际的接触面积远远小于理论的接触面积, 在接触的峰顶有很大的单位应力, 使得实际的接触面积产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏, 引起严重磨损。

5.零件表面粗糙度对零件耐磨性的影响。零件的表面粗糙度对零件表面磨损的影响非常大,一般表面粗糙度值愈小, 其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小,润滑油就不易储存,零部件接触面就容易发生分子黏结, 磨损反而增加了。

6.零件表面冷作硬化对耐磨性的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆零件表面在加工后的冷作硬化,使得摩擦表面层金属的显微硬度提高, 可使零件的耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高, 耐磨性就愈高。

7.零件表面质量对耐蚀性的影响。零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大, 在凹谷中聚积的腐蚀性物质就愈多, 抗蚀性就愈差。

8.零件表面质量对配合质量的影响。零件表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。如间隙配合,要是粗糙度值大就会使磨损加大, 间隙也就增大了,就达不到配合的要求。

二、如何提高零件的表面加工质量

1.金属加工刀具的选择。在加工过程中,为了减少残留面积,刀具应选择较大的刀尖圆弧半径、较小的副偏角的精加工刀具。同时选用与工件材料适应性好的刀具材料,这些都可以减小零件的表面粗糙度。

2.零件材料的选择。对于表面粗糙度影响较大的是材料的塑性和金相组织,对于塑性大的低碳钢、低合金钢材料,预先进行正火处理以降低塑性,切削加工后可以得到较小的粗糙度。

3.金属切削条件的选择。以较高的切削速度和切削塑性材料可以避免积屑瘤的产生,同时,减小进给量,采用高效切削液,增强工艺系统刚度,提高机床的动态稳定性,都能获得较好的表面质量。

4.零件加工方法的选择。零件精加工应选择精密、超精密和光整加工。例如,在磨削加工中,采用较小的径向进给量,选用大的砂轮速度和较小的轴向进给速度,降低工件速度,采用细粒砂轮;精修细砂轮的工作表面,使砂轮上磨粒锋利,同时选择合适的磨削液也可以达到改善表面粗糙度的作用。

5.减少加工表面层和减少残余应力也能提高零件的表面质量。当零件表面存在残余应力时,其疲劳强度会明显下降,特别是对于应力集中和有腐蚀性的零件,影响更为突出。故应尽可能在加工过程中减小和避免产生残余应力。

总之,提高加工表面质量,对保证零件的使用性能、提高零件的使用寿命是很重要的。

参考文献

[1]陈彦华 机械加工表面质量的影响因素[J].中国新技术新产品,2009,(24)。

[2]李凯云 机械加工表面质量对机器使用性能的影响[J].汽车运用,2008,(1)。

[3]余志娟 机械加工表面质量及影响因素探析[J].装备制造技术,2009,(6)。

作者简介:

谢万英,1964-10-08,女,汉族,重庆市九龙坡区,实验师,主要研究方向为数控技术的发展和应用,主要从事数控编程与操作、数控车工实训、数控铣工实训、电火花加工实训等课程的教学。

论文作者:谢万英

论文发表刊物:《教育学文摘》2015年9月总第169期供稿

论文发表时间:2015/11/3

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