提高零件表面加工质量的方法

0.摘要：

本文对机械加工表面质量进行了分析，指出了影响机械加工表面质量的因

素，并提出了提高机械加工表面质量的措施，对工程实践有一定的指导作用。

1.零件表面质量的定义

机械零件的表面质量包含加工表面的几何特点和表面层的物理化学性能两

个方面的内容。

零件表面几何特点主要指其表面粗糙度、表面波度、表面加工纹理和加工

的伤痕。表面粗糙度是零件经过机械加工后表面上具有的由较小波峰和峰谷所

组成的微观几何形状特点，是由机械加工中切削刀具的运动轨迹形成的，其波

高与波长的比值一般大于

1：50。表面波度是介于宏观几何形状误差与表面粗

糙度之间的中间几何形状误差，主要由机械加工中切削刀具的偏移和振动造成

的，其波高与波长的比值一般为

1：50～1：1000。表面加工纹理是零件表面

微观结构的主要方向，它取决于形成表面所采用的机械加工策略，即主运动和

进给运动的关系。加工伤痕是在加工表面上一些个别位置出现的缺陷，如砂眼、

气孔、裂痕和划痕等，大多是随机分布的。

机械零件表面层的力学物理性能主要包含表面层的加工硬化、表面层金相

组织的变化、表面层的残余应力三个方面的内容。

2.零件表面质量产生的原因

2.1 影响表面粗糙度的主要工艺因素

（

1  

） 刀具的几何参数、材料和刃磨质量

刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径。在

一定的条件下，减小副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。在同样条件

下，硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而金刚石、立方氮化硼刀具又优

于硬质合金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大，故不宜用来加工铁族材料。另外，刀具

的前、后刀面、切削刃本身的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨

质量，使刀具前后刀面、切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值。

(2) 工艺系统的精度和刚度