如何知道是什么原因影響精密機(jī)械零件加工件的表面質(zhì)量？

機(jī)械零件加工過程中出現(xiàn)的損壞，在很大程度上，它總是從零件的表面開始。研究加工表面質(zhì)量的目的是掌握各種工藝對(duì)加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律，從而利用這些規(guī)律來(lái)控制加工過程，最終達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能的目的。

一、機(jī)加工表面質(zhì)量的意義。

機(jī)械零件的加工質(zhì)量是指加工精度，也包括加工臺(tái)質(zhì)量，是零件加工后表面狀態(tài)完整性的表現(xiàn)。加工后，表面層的微觀幾何形狀總是有一定的偏差，表面層的物理力學(xué)性能也會(huì)發(fā)生變化。加工臺(tái)的質(zhì)量包括加工臺(tái)的幾何特性和表面層的物理力學(xué)性能。其中有一層很薄，對(duì)機(jī)械零件的性能影響很大；零件的磨損、腐蝕和疲勞損傷從零件清單開始，特別是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)使機(jī)械朝著精密化、標(biāo)準(zhǔn)化和多功能化的方向發(fā)展。對(duì)于在高溫、高壓、高應(yīng)力下工作的機(jī)械零件，任何表面缺陷都會(huì)加速零件的失效。我們必須注意加工臺(tái)的質(zhì)量。

二、機(jī)械零件加工表面質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品使用性能的影響

1、表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響

零件的耐磨性與材料、潤(rùn)滑條件和零件的表面質(zhì)量有關(guān)，特別是在前兩個(gè)條件已經(jīng)確定的前提下，零件的表面質(zhì)量起著決定性的作用。當(dāng)兩零件表面接觸時(shí)，凸峰的頂部首先接觸，實(shí)際接觸積遠(yuǎn)小于理論接觸積。表面粗糙，實(shí)際接觸產(chǎn)品小，凸峰處單位產(chǎn)品壓力大，表面易磨損。在有潤(rùn)滑油存在的情況下，接觸壓力會(huì)超過油膜張力的臨界值，破壞油膜的形成，加劇表面磨損。從以上分析可以看出，表面粗糙度對(duì)零件的磨損有很大的影響。一般來(lái)說，表面粗糙度值小，其耐磨性好，而不是表面粗糙度值小的耐磨性。

2、表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響

在交變載荷作用下，零件表面的不均勻溝槽和表面缺陷容易引起應(yīng)力集中和疲勞裂紋，導(dǎo)致零件的疲勞失效。結(jié)果表明，隨著表面粗糙度的減小，疲勞強(qiáng)度增加。為了降低曲軸等重要零件的表面粗糙度，提高其交變載荷下的疲勞強(qiáng)度，將曲軸與軸頸連接起來(lái)。加工硬化對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度有很大的影響。表面層的適度硬化在零件表面形成硬化層，可以防止表面疲勞裂紋的出現(xiàn)，提高零件的疲勞強(qiáng)度。如果零件表面硬化程度過大，容易產(chǎn)生裂紋，零件的硬化程度和硬化深度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。

三、影響機(jī)械加工表面層物理力學(xué)性能的因素。

1、表面層的冷作硬化

隨著刃口鈍圓半徑的增大，對(duì)表面金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬性增強(qiáng)，刀具后緣磨損加劇，后緣與被加工表面之間的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷加工硬化程度增強(qiáng)。切削刃鈍半徑對(duì)加工硬化的影響，提高了切削速度，縮短了刀具與工件的相互作用時(shí)間，減小了塑性變形延伸深度，降低了冷硬層深度。隨著切削速度的提高，切削熱在工件表面的作用時(shí)間縮短，冷硬度提高。隨著進(jìn)給量的增加，切削力增大，表面金屬塑性變形加劇，硬化效果增強(qiáng)，工件材料塑性大，硬化現(xiàn)象嚴(yán)重。

2、表面層材料金相組織變化

當(dāng)切削熱使表面溫度超過相變溫度時(shí)，表面金屬的顯微組織發(fā)生變化。當(dāng)工件表面溫度高于相變溫度時(shí)，表面金屬的金相組織發(fā)生變化，降低了表面金屬的強(qiáng)度和硬度，并伴有殘余應(yīng)力和微裂紋。這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。磨削熱是磨削燒傷的根本原因。為改善磨削燒傷，應(yīng)采取以下措施：一是正確選擇砂輪，合理選擇切削參數(shù)，減少磨削熱的產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，減少進(jìn)入工件的熱量產(chǎn)生。

根據(jù)綜上所述，由于機(jī)械加工對(duì)零件表面所產(chǎn)生的耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、匹配性能、耐腐蝕性能、精度穩(wěn)定性等性能有很大的影響，影響儀表質(zhì)量的因素很多，應(yīng)綜合考慮各方因素，并根據(jù)需要對(duì)電能表的質(zhì)量提出了經(jīng)濟(jì)適用性要求。