影响加工表面质量的因素有哪些

机械加工表面质量

一、 加工表面质量的概念

加工表面质量包含以下两个方面的内容：

1、加工表面的几何形貌

（1）表面粗糙度

（2）表面波纹度

（3）表面纹理方向

（4）表面缺陷

2、表面层材料的物理力学性能

（1）表面层的冷作硬化

（2）表面层残余应力

（3）表面层金相组织变化

机械加工表面质量对零件使用性能的影响

1、影响耐磨性

粗糙度值大的表面间结合时，由于实际接触面积小，接触应力很大，易磨损，耐磨性差。但粗糙度值过小可能使结合表面间发生分子粘接，并会破坏润滑油膜，造成干摩擦而引起剧烈磨损。因此，就磨损而言，存在一最优表面粗糙度值，此值与零件的工作载荷有关（见图1）。如机床导轨面的粗糙度值，一般以Ra 1.6μm～0.8μm为好。

加工硬化了的表面，硬化到一定程度能使耐磨性有提高，但硬化程度再大反会使结晶组织出现过度变形，甚至产生裂纹或剥落，使磨损加剧，耐磨性反而降低（见图2）。

2、影响疲劳强度

交变载荷作用时，表面粗糙度、划痕及微裂纹等均会引起应力集中，从而降低疲劳强度；加工表面粗糙度的纹路方向对疲劳强度也有较大影响，当纹路方向与受力方向垂直时，疲劳强度明显降低。一般加工硬化则可提高疲劳强度，但硬化过度则会所得其反。

残余应力对疲劳强度影响也较大：残余应力为压应力时，可部分抵消交变载荷施加的拉压力，阻碍和延缓裂纹的产生或扩大，从而提高疲劳强度；但为拉应力时，则会大大降低疲劳强度。

滚压加工，可减小粗糙度值、强化表面层，使表层呈压应力状态，从而有利于防止产生微裂纹，提高疲劳强度。如：中碳钢零件经滚压加工后，其疲劳强度可提高30%～80%。

3、影响耐蚀性

表面粗糙度值大的表面，腐蚀性物质（气体、液体）容易渗透到表面的凸凹不平处，从而产生化学或电化学作用而被腐蚀。

表面微裂纹处容易受腐蚀性气体或液体的浸蚀。如零件表面有残余压应力，能阻止微裂纹的扩展，从而可在一定程度上提高零件的耐蚀性。

4、影响配合质量

影响配合质量的最主要因素是表面粗糙度。对于间隙配合表面，经初期磨损后，间隙会有所增大。表面粗糙度值越大，初期磨损量越大，严重时会影响密封性能或导向精度。对于过盈配合，表面粗糙度值越大，两配合表面的凸峰在装配时易被挤掉，造成过盈量减小，从而可能影响过盈配合的连接强度。

此外，表面质量对运动平稳性和噪音等也有影响。