关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析

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　　摘要：随着科学技术的不断发展，机械零件加工也变得更加重要，零件的表面质量是影响零件使用寿命的重要因素，即使是在同一精确和完整的产品加工方法的生产条件下加工的同一批次的零件，每个产品也不会一模一样，如何提高零件加工精度，减少零件表面粗糙度，已成为加工中的一个亟待解决的问题。本文主要对表面质量对零件使用性能影响进行了简单介绍，分析了影响表面粗糙度的因素，提出了机械加工表面质量的控制措施，仅供相关人士参考。
　　关键词：机械零件 表面粗糙度 使用性能
　　引言：金属部件表面的粗糙度是衡量金属部件的重要指标，意味着金属部件的表面在加工过程中只存在很小的峰值和间距。当金属部件的表面粗糙度达到最小值时，部件的表面零件表面较粗光滑，由于零件表面较粗糙受工作台和工具等因素的影响，所以在实际加工中，必须具有针对性的加工，分析每个零件的使用情况，然后实际的生产条件来选择合理的粗糙度值。
　　一、表面质量对零件使用性能的影响
　　（一）对耐磨性的影响
　　表面质量对耐磨性的影响一般来说，表面粗糙度值越小，那么对应的其磨损性越好，但并不是表面粗糙度越小越好，如果粗糙度值太小，也会导致磨损增加。在机械生产过程中，零件的磨损是不可避免的。但是，这并不意味着零件表面就需要完全光滑，如果完全光滑，润滑油就无法粘附在零件上，失去润滑效果的零件在使用过程中很容易损坏，因此，减少零件磨损的方法不是零件的平滑性。相反，应采用科学的方法对机械部件所承受的摩擦力进行计算，并根据结果选择部件的最佳粗糙度，以改善部件的使用并改善减少零件的磨损。
　　（二）对疲劳强度的影响
　　金属经受变化载荷后引起的疲劳损伤通常发生在零件表面和表面冷却层之下。由于交变载荷的作用，金属部件表面或表面的硬表面硬化，而且表面粗糙度值越大，不仅增加了表面的摩擦，而且增加了表面的接触面，减轻疲劳的能力越差，因此减少表面的粗糙度有助于改善耐腐蚀性。
　　（三）对配合质量的影响
　　在间隙配合过程中，粗糙度的大小会影响配合质量。粗糙度值大会使间隙增大，零件受磨损的程度就越大，从而导致配合之间出现了问题，这也会影响配对之间的粘接强度，无法有效保证配合和配合之间的过盈配合，最终导致配合质量受损。
　　（四）对耐腐蚀性能的影响
　　部件表面质量对耐腐蚀性的影响表面质量决定了耐腐蚀性的强度：加工表面的粗糙度越差的话，那么表面腐蚀性物质越容易积累，从而使得加工表面的耐腐蚀性越差。
　　二、影响表面粗糙度的因素
　　零件工作过程中存在摩擦力，当加工精度和润滑条件一定时，表面粗糙度值将直接决定零件的耐磨性，在加工过程中，两个零件向表面移动。接触面积集中在波峰面积，理论接触面积大于实际接触面积，金属零件的表面硬度必须硬化，提高零件表面的刚度，使得金属零件的耐磨性和硬度可以提高。
　　除此之外，表面粗糙度与刀颈的半径，进给量以及刀具的主偏角和负偏角也会给表面粗糙度带来影响。在零件的切削过程中，刀具切削以及剃刀对工件的压力，会使得金属材料变形，使表面粗糙度恶化。除此之外切削液也会对表面粗糙度造成影响，在加工过程中，由于切削液可以穿透刀具的前后部，以及工具的背面，从而可以减少工具，切屑和工件之间的摩擦，并在表面上形成粘合膜，从而提高了加工材料的切削加工性能，提高了工件的表面质量。
　　三、提高机械零件加工表面质量的具体措施
　　（一）零件材料方面
　　1.合理选择毛坯原材料的质量，从而提高坯料几何尺寸的精度，选择合适的表面硬度进行加工，提高整体结构的均匀性以及加工过程中切削力的稳定性，减少加工振动，有助于提高零件的表面质量。
　　2.通过适当热处理改善切削加工性
　　加工冶金结构可以通过热处理来改变，以提高材料的强度。例如，低碳钢可以在正常火加工中适当提高硬度，高碳钢硬度和工具钢的硬度比较高，渗碳体粗粒结构，加工性能差，那么可以通过球化退火，从而降低硬度，不锈钢可以通过调质处理，以减少其可塑性，提高机器零件的表面质量。
　　（二）刀具方面
　　提高刀具的锋利度，选择合适的材质，减少切削层的变形，以及摩擦中的挤压变形，降低切削力和切削温度，是提高零件表面质量的有效措施。
　　首先可以增加刀片的倾斜角度。通过增加刀具的倾斜角度，使得切割层压碎和变形的切削阻力减小，刀具的切削效果极佳，减小刀尖圆弧的半径，从而可以减少刀尖在切削过程中的变形，减小刀具的振动。改变切屑的流动方向，从而提高刀具的切削效果，除此之外还应该提高刀具磨刀的质量，抑制边缘和鳞片的形成，从而保证零件的表面质量。
　　（三）冷却润滑方面
　　对于机械零件加工而言，应该合理选择和使用切削液，这样可以大大降低零件的抗变形能力和摩擦阻力，在实际加工过程中，必须根据具体情况选择切削液，并根据正确的冷却润滑方法进行调整，也需要不断调整合适的切削区温度和切削温度，从而有效减少刀具磨损，提高表面质量。
　　四、结语
　　随着我国的科学制造技术不断完善，相应的机械加工業也得到了迅速发展，机床的加工表面对零件的磨损性能有重要影响，作为制造方，应该详细分析误差原因，确定合适的表面粗糙度，采取对应的措施来提高机械零件的加工质量，针对不同的加工采取不同的预防措施，尽可能减少机械加工中的加工误差，从而有效提高加工精度以及加工质量。
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