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机械加工质量影响因素及管理分析
【摘要】随着科学技术的不断发展，制造行业逐渐步入了机械化制造的时代。机械加工质量对机械产品性能的好坏及使用寿命的长短有着很大的影响，只有严格管理机械加工过程，控制机械加工质量，机械产品的质量才能得到保证。本文主要对机械加工质量的内涵进行了分析，并阐述了影响机械加工质量的重要因素，最后论述了提高机械加工质量的方法。
【关键词】机械加工;质量;影响因素;管理
Abstract With the development of science and technology, the manufacturing industry has gradually entered the era of mechanization made. Machining quality mechanical products with performance quality and length of life greatly affected, only the strict management of the machining process, quality control machining, mechanical product quality can be guaranteed. In this paper, the connotation of machining quality are analyzed and expounded the important factors affecting the machining quality, finally discusses improve machining quality.
Key words machining; quality; factors; management
随着工业技术创新和发展速度的不断加快，机械化生产方式在部分生产领域已经逐渐取代了手工制作，特别是制造行业。由于部分较为重要的零件的使用环境比较特殊，如在高温、高压等环境下使用，要想保证零件使用的安全性、稳固性，零件的质量必须要达到相关标准，这就对机械加工质量提出了更高层次的要求。机械加工质量主要由两部分构成，即加工精度与加工表面质量。只有对机械加工中两个重要环节进行严格控制，机械加工的质量才能得到更好地控制，机械产品的质量也才能达到使用标准。
1.机械加工质量的内涵
机械加工质量主要包括两个方面：加工精度、加工表面质量，而这两个方面又分别会受到几何方面与材料方面的质量影响。
1.1几何方面的质量 在机械加工过程中，几何方面的质量会对机械加工的精度造成影响。几何方面的质量是指机械产品在加工过程中产品表面和界面之间的几何形状误差。其主要包括两个方面：宏观几何形状误差、微观几何形状误差。其中，宏观几何形状误差包括圆度误差等，一般情况下宏观几何形状误差波高和波长之间的比值会高于1000。而微观几何形状误差则包括表面粗糙度等，一般情况下微观几何形状误差波高和波长之间的比值都低于50。
1.2材料方面的质量 在机械加工中，材料方面的质量是指机械产品表面层所涉及的物理学性能的质量和基体之间产生的变化，也被称为加工变质层。在机械加工过程中，材料方面的质量会对加工表面质量造成影响，这主要表现在表面层加工硬化和表面层金相组织变化两个方面。其中，表面层加工硬化是指机械加工时所产生的塑性变形、晶粒间产生滑移等导致机械产品表面层金属的硬度被增强。一般对机械产品加工硬度进行评定需要考虑三个方面，即表面层金属硬度、硬化深度与硬化程度。表面层金相组织变化是指在机械加工中因切削热的作用，导致机械产品表面金属的金相组织产生变化。
2.机械加工质量的影响因素
在机械加工过程中，机械加工质量问题主要包括切削加工表面粗糙度、磨削加工表面粗糙度。一般影响机械加工质量的因素可以分为两个方面，即几何因素和物理学因素。
2.1切削加工表面粗糙度 在机械加工中，切削加工表面粗糙度这一质量问题的产生原因主要包括几何因素和物理学因素两个方面。其中，几何影响因素包括机械加工所使用刀具参数的主偏角、副偏角、切削进给量等，而物理学影响因素包括工件材料、切削速度、进给量等。
在机械加工中，使用韧性材料进行工件加工，材料的金属塑性更容易发生变形，而机械加工表面也会更加更加粗糙。因此，在使用中碳钢与低碳钢等韧性好的工件材料的时候，为了降低切削加工表面的粗糙度，提高切削性能，一般需要在精加工之间对材料进行调质处理。
在对塑性材料进行加工的时候，切削速度会对机械加工表面粗糙度造成很大的影响。当切削速度达到一定标准的时候，材料的金属塑性发生变形的几率就越低，而切削加工表面粗糙度也会越小。
在控制切削用量的时候，减少进给量可以在一定程度上降低切削加工表面粗糙度。但是，如果进给量过小，切削加工表面粗糙度反而会越大;只有合理的控制进给量，才能更好地降低切削加工表面粗糙度。
2.2磨削加工表面粗糙度 在机械加工过程中，磨削表面的产生是因砂轮上的磨粒所划出的刻痕。一般情况下，如果划过工件单位面积的砂粒越多，则代表工件上的刻痕就越多，而工件上刻痕的等高性影响着磨削加工表面粗糙度。若是工件上刻痕的等高性好，则磨削加工表面粗糙度就越低。另外，影响磨削加工表面粗糙度的物理学因素有磨削用量等。在机械加工中，砂轮转速会对磨削加工表面粗糙度造成影响，而工件转速对磨削加工表面粗糙度造成的影响则与砂轮转速相反。砂轮转速变快代表着单位时间内工件单位面积上通过的磨粒数量会变多，磨削加工表面粗糙度则会变小。与砂轮转速相比，如果工件转速变快则表示单位时间内经过工件加工表面的磨粒数量会变少，而磨削加工表面粗糙度就会增大。此外，在砂轮纵向进给量比砂轮宽度小的情况下，工件表面会被反复切削，工件被磨削的粗疏也会增加，而工件的磨削加工表面粗糙度也会随之变小。
3.提高机械加工质量的方法
3.1降低加工表面粗糙度
在对机械产品进行切削加工的时候，切削力与产生的热会对机械产品造成影响，会导致产品表面金属出现金相组织、硬化等问题，这也会使机械产品的表面金属塑性发生变形。为了更好地解决这些问题，减少工件残留面积，在进行切削加工的时候，应选择主偏角与副偏角小的刀具，润滑液的使用也要适宜。另外，适当的减少进给量也能够有效地降低机械加工的表面粗糙度。机械加工的表面粗糙度主要受材料塑性和金相组织等因素的影响。因此，在加工塑性较大的材料之前，需要先对材料进行正火处理，以便降低材料的塑性，确保材料能够满足金相组织变化的要求，从而保证机械加工表面粗糙度能够得到有效地降低。
在切削加工过程中，切削方式也会对表面粗糙度造成影响。针对不同的切削材料，选择使用合适的切削用量和切削方式可以更好地保证机械加工的表面粗糙度。同时，为了降低机械加工表面粗糙度和残留面积高度，并保证切削厚度不会与工件之间发生挤压，可以选择使用高速切削方式对塑性材料进行切削，以便降低切削加工的表面粗糙度。然而，脆性材料的切削不会受到切削速度的影响，所以在切削脆性材料的时候，可以选择使用高效切削液，用于提高系统刚度和机床稳定性，以便保证机械加工的质量。
3.2提高表面层的物理学性能
在机械加工中，利用滚压加工方式进行机械加工，可以有效提高表面层的物理学性能。滚压加工是指在常温状态下利用精细研磨后的滚轮对金属表面进行挤压，促使金属表面发生塑性变形，并将表面层的凹凸部分分别向上部和下部进行挤压，以便降低机械加工的表面粗糙度。利用这种方式加工机械产品，不仅能够使产品表面产生残余压应力，也能够提高产品的承载能力。在机械加工中，往往是利用滚压加工方式对外圆、平面等进行加工，而滚压加工较常使用的设备为普通车床和自动车床等。另外，喷丸强度是指利用快速运动的珠丸对产品表面进行加工。利用这种方式加工产品，可以使机械产品表面产生压缩残余应力，而这可以有效地提高机械产品表面层的物理学性能。
结束语
综上所述，机械产品的性能、稳定性等会受到机械加工质量的影响。然而，机械加工质量会受到很多因素的影响，要想提高机械加工质量，则在机械加工过程中，应当针对这些影响因素，遵照机械产品加工的相关技术要求，选择适宜的方式进行加工，以便提高机械加工质量，从而确保机械产品的使用性能能够得到有效地提升。
参考文献
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[2]范贵海.浅谈机械加工质量的影响因素及其控制[J].机械管理开发，2010，(3).
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