一、对机械加工表面质量的产生影响的主要因素分析
1切削加工
机械加工过程，离不开切削作用，很多金属部件在成型之前，要进行好几道切削作业程序。在金属零部件的切削加工过程中，刀具和金属零件在接触时由于摩擦力和切削力的作用，会产生大量的热量，在高温环境下，表面层金属的一些性能就会发生微妙的变化，其中比较敏感的就是物理机械性能会发生较大程度的变化，具体表现为表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化以及残余应力的产生。
2表面层冷作硬化
在实际机械加工过程中，金属零部件由于受到削力的巨大作用，会造成塑性变形，在实际零部件中表现为零部件的品格扭曲、形状畸变，内部晶粒间出现剪切滑移，还有品粒被外力所拉长，甚至出现品粒的纤维化，以致最终导致金属部件的破碎。上面这几种情况，通常都会使得表面层金属的硬度和强度大幅提高，这也就是在机械加工领域的冷作硬化工艺。金属零件出现表面的冷作硬化，就会导致金属变形的阻力提高，其结果是降低了金属的塑性，从而使得一些金属部件的物理性质和力学性质受到一定程度的影响。
3表面层材料金相组织变化
金属机械零部件受到切削摩擦时，其自身温度会升高，如果金属部件表面温度过高，超过了金属的相变温，这种情况下表层金属就会产生金相组织的变化，其结果就会改变表层金属的一些物理性质和力学性质，具体说来，金属零部件的强度和硬度就会出现不同程度的减弱，与此同时还会产生一定程度的残余应力，有时还会给金属零件造成比较小的表层裂纹，从金属加工工艺上来看，其实这就属于金属部件的磨削烧伤。
4表面层残余应力
在交变载荷作用下，机器零件表面上的局部微观裂纹，会因拉应力的作用使原生裂纹扩大，最后导致零件断裂。从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。
二、如何才能有效提高加工表面质量
金属零件对于机械设备的正常运转发挥着重要作用，金属零件质量的好坏，也在很在程度上决定着机械设备寿命的长短。因此提高金属零件的表面质量显得十分重要，在提高改进加工表面质量的过程中，应该从以上几个影响因素着手做起。
1选取合适的刀具
在金属零部件的切削加工过程中，刀具和金属零件在接触时由于摩擦力和切削力的作用，会产生大量的热量，在高温环境下，表面层金属的一些性能就会发生微妙的变化，其中比较敏感的就是物理机械性能会发生较大程度的变化，具体表现为表面层金属显微硬度的变化，还有比较严重的现象就是一些金属部件的金相组织也会发生相应的变化。基于这种情况，若想尽可能缩减残留的面积，在切削刀具的选择时，应该使用那些刀尖圆弧半径较大的，例如常见的较小的副偏角或合适的修光刃或宽刃精刨刀、精车刀等都是不错的选择。此外，在刀具的质量和品质方面一定要注意严格把关，要使用那些和工件材料适应性较好的刀具材料，尽可能减少那些磨损严重刀具的使用，以尽可能减小表面粗糙度。
2工件材料方面
金相组织和材料的塑性对金属零件的表面粗糙度有着非常大的影响，若是塑性过大的材料，在切削加工之前可以通过正火处理以降低塑性，这类材料主要有低碳钢、低合金钢材料等。合格的工件材料必须要具备适宜的金相组织，像金属零件的基本状态、晶粒度大小及其分布状况等，都属于金相组织的范畴。在对机械零部件进行加工时，尤其是那些塑性材料的机械零部件，会在刀具的挤压作用下，产生塑性变形，再加上刀具还会产生迫使零件切屑与工件分离的撕裂作用，就会使得零部件表面粗糙度值增大。总体来说，金属工件材料的韧性越高，那么金属的塑性变形也就会越大，其结果就是加工表面更加粗糙。这就需要在金属零部件的加工时，一定要更具金属材料的特性，来设计合理科学的技术工艺方法，尽可能提高金属零件的表面质量。
3切削条件方面
对于不同材料的金属零件，要根据不同材料的特性，选择适合的切削工艺。对于比较常见的塑性材料的切削时，最好的切削工艺是高速切削，使用这种技术，在高速切削过程中，能够最大程度的降低金属材料的切削变形，同时还可以有效阻止积屑瘤的出现，这种技术工艺下切削的金属零件，其表面粗糙度值往往较小。
4减少加工表面层变形强化和残余应力提高加工表面质量
合理选择刀具的几何形状，采用较大的前角和后角，并在刃磨时尽量减小其切削刃刃口半径；使用刀具时，应合理限制其后刀面的磨损宽度；合理选择切削用量，采用较高的切削速度和较小的进给量，加工时采用有效的切削液等，可减少加工表面层变形强化。
作者：徐宝 单位：武威职业学院
