机械加工影响表面粗糙度的因素及改善措施
摘要：零件表面粗糙度是判断一个制造品是否符合工业标准的重要指标，直接决定其能否在机械中发挥正常功能，因此，研究机械加工影响表面粗糙度的因素十分重要，文中结合实际加工经验，探析了哪些因素对零件表面粗糙度有显著影响，并且根据这些影响因素给出合理的解决方案。

关键词：机械加工；表面粗糙度；改善措施
引言
在机械使用过程中，大多因为零件的破损导致其部分功能无法正常使用，工业产品的使用时间，产品质量和产品性能取决于组成零件的加工质量，而零件本身的质量由可靠性，耐磨性，表面粗糙度等因素决定，而其中的重要因素就是表面粗糙度，表面粗糙度即是零件加工表面较小间距和微小峰谷的不平度的表述，波峰和波谷的距离差距会影响机械零件的性能。

因此研究表面粗糙度的影响因素十分重要，能够帮助改善零件的性能和机械设备的整体性能。

1.零件表面粗糙度的影响因素分析
1.1切削加工带来的影响
使用刀具给零件加工时，会在表面存留切削的残留面，这种残留面具有微观几何误差，进给量，主副偏角和刀尖圆弧的半径都会对残留面的大小，调整好加工时的进给量，角度就可以减小零件的变形程度和切割面积，另外，加工零件时应该选择符合材质特性的润滑剂和刀具。

材料的选择也是至关重要的，因为材料加工发生切屑分离时，会产生塑性变形，这种塑性变形程度是和材料的弹力极限有关系，如果材料不好，残留塑形面积就会扩大，最终导致零件不符合工业标准。

刀具的后刀面和已经加工的工件表面的摩擦也会对表面粗糙度产生影响，外力作用增大也会增加表面粗糙度。

1.2磨削加工带来的影响
磨削加工用于机械精细加工，磨粒的硬度很高，具有白锐性，可以用加工各种材料，在加工过程中，磨削转速一般是30到35m/s，转速非常高。

但是磨削加工可以获得很高的加工精度和表面粗糙度值。

正是因为磨削加工的优势，在具体加工过程中，温度可达1000摄氏度到1500摄氏度，会加深塑性变形，而且磨粒的负前角磨削比较薄，磨削时大多挤压零件表面，面对塑性变形过程，磨粒侧边会产生塑性热流，进而在零件上划出微小粗糙，高温会更近一步加深表面粗糙度。

一般而言，当磨削转速增大时，工件表面磨削度粗糙值减少，因为没有变形的磨粒的厚度会变小，工件转速增加时，磨削表面粗糙度反而会增大，轴方向的
进给量增大后，工件表面粗糙度会增加，因为磨粒和工件的接触面积变少，磨损度也会增加，未变形的磨粒的磨砂轮粒度对表面粗糙度的影响很大。

砂轮粒度也会影响到粗糙度。

2.机械加工表面粗糙度降低的方法
2.1磨削加工中的降低方法
在砂轮特性方面，根据实际的加工材料和磨料来选择匹配的砂轮硬度，磨料要尽量与工件本身相似性高，磨料是砂轮的主要原料，例如白钢玉适合合金钢，可锻铸铁，硬青铜等材料，黑碳化硅适合黄铜，铝和非金属等材料。

砂轮要选择合适的粒度。

磨料粒度和加工件表面粗擦度关系很大，粗磨要选较粗的磨粒，砂轮会不容易堵塞和过热，精磨要选细磨粒，磨削表面的粗糙度会更好。

对于砂轮修整，可以用修整工具调整一下安装角度等，对于磨削，要提高砂轮的平衡性。

切削液的选择也要注意，它是用来冷却刀具和加工零件的工业用液体，对于工具钢可以选用乳化液，高速钢低速切削可以选用油基切削液，高速切削则可以采用水基切削液，而硬质合金就要采用含有抗磨添加剂的油基切削液，陶瓷一般采用水基切削液，金刚石硬度很高，一般采用水基切削液。

2.2其它降低表面粗糙度的方法
对于机械加工表面粗糙度的形成，具有原因主要有零件选择，切削液选择，切削量选择，工业材料，刀具的几何因素等等，因此提出以下的改进措施，切削用量方面，对于切削用量，要合理选择切削速度，进给量和背吃刀量，机床要具备高刚性，高运动精度。

首先要根据零件情况选择较大的切削深度，然后根据切削条件选择较大进给量，切削速度则看刀具寿命和机床功率。

对于刀具的几何参数，主切削刃与基面间的夹角要增大，主切削平面与假定工作平面间的夹角，副切削平面与假定工作平面间的夹角要减小。

对于正火和回火，根据不同的材料选择的方式会有不同，正火比较适用于低碳钢，高碳钢，工具钢等材料，回火要注意温度的选择，中温适合弹簧，冲击工具等，高温比较适合轴类零件，齿轮等。

对于切削液，根据材料的不同选择不同的切削液，切削液对于减小零件表面的粗糙度很有帮助，减小了界面间的摩擦力，提高了砂轮的使用寿命和零件表面的质量。

对于刀具材料也要选择与零件匹配度比较高的，适合加工。

通常选用带有硬质涂层的刀具，能够阻碍热量的传播，切削磨损速度也会降低，从而避免较大切削粗糙面的产生。

对于大批量零件的加工，应该规范使用的刀具类型和材料，使得零件表面的粗糙度能够符合工业标准。

机械加工设备的震动也会影响工件的表面粗糙度，因此我们需要减少震源的动荡度，提高整个设备的稳定性，避免震荡带来的危害，例如零件裂纹，表面粗糙度很大等弊端。

3.结束语
文中探讨了切削加工和磨削加工过程中，影响机械加工表面粗糙度的因素，从磨削加工，切削量，切削深度，刀具，切削液，砂轮，正火，回火等诸多角度提出了改善措施，以期对实际工业加工有所帮助。

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重庆工业职业技术学院，主要研究方向：机械。