什麽是機械加工表面質量

零件的表面質(zhì)量是機(jī)械加工質(zhì)量的重要組成部分，表面質(zhì)量是指 ：

機械加工後零件表面層的微觀幾何結構及表層金屬材料性質發生變化的情況。經機械加工後的零件表面並(bìng)非理想的光滑表面，它存在著(zhe)不同程度的粗糙波紋、冷硬、裂紋等表面缺陷。雖然隻有極薄的一層（ 0.05～ 0 .15mm），但對機器零件的使用性能有著(zhe)極大的影響；零件的磨損、腐蝕和疲勞破壞都是從零件表面開始的，特别是現代化工業生産使機器正朝著(zhe)精密化、高速化、多功能方向發展，工作在高溫、高壓、高速、高應力條件下的機械零件，表面層的任何缺陷都會加速零件的失效。因此，必須重視機械加工表面質量。 

一、機(jī)械加工表面質量的含義(yì) 

機器零件的加工質量不僅指加工精度，還包括加工表面質量，它是零件加工後表面層(céng)狀态完整性的表征。機械加工後的表面，總存在一定的微觀幾何形狀的偏差，表面層(céng)的物理力學性能也發生變(biàn)化
。因此，機械加工表面質量包括加工表面的幾何特征和表面層(céng)物理力學性能兩個方面的内容。 

( 一 ) 加工表面的幾(jǐ)何特征 

加工表面的微觀幾何特征主要包括表面粗糙度和表面波度兩部分組成，如圖 5— 1所示。表面粗糙度是波距 L小於(yú) 1mm的表面微小波紋；表面波度是指波距 L在 1～ 20mm之間的表面波紋。通常情況下，當(dāng) L/H（波距 /波高）﹤ 50時爲表面粗糙度， L/H=50～ 1000時爲表面波度。 

1 ．表面粗糙度 表面粗糙度主要是由刀具的形狀以及切削過程中塑性變(biàn)形和振動(dòng)等因素引起的，它是指已加工表面的微觀幾何形狀誤差。

2 ．表面波度 主要是由加工過程中工藝系統的低頻振動(dòng)引起的周期性形狀誤差（圖 5— 1中 L 2/H 2 ），介於(yú)形狀誤差（ L 1/H 1﹥ 1000）與表面粗糙度（ L 3/H 3﹤ 50）之間。

( 二 )加工表面層(céng)的物理力學(xué)性能

表面層的物理力學性能包括表面層的加工硬化、殘餘應力和表面層的金相組織變化。機械零件在加工中由於受切削力和熱的綜合作用，表面層金屬的物理力學性能相對於基本金屬的物理力學性能發生瞭(le)變化。圖 5— 2a所示爲零件表面層沿深度方向的變化。最外層生成有氧化膜或其他化合物，並(bìng)吸收、滲進氣體粒子，稱爲吸附層。吸附層下是壓縮層，它是由於切削力的作用造成的塑性變形區，其上部是由於刀具的擠壓摩擦而産生的纖維層。切削熱的作用也會使工件表面層材料産生相變及晶粒大小變化。 

1 ．表面層(céng)的加工硬化 

表面層(céng)的加工硬化一般用硬化層(céng)的深度和硬化程度 N來評定：N= [ （ H-H 0 ） / H 0]× l00％ 式中 H ——加工後(hòu)表面層(céng)的顯微硬度； H 。——原材料的顯微硬度。

2 ．表面層(céng)金相組織的變(biàn)化 

在加工過程 (特别是磨削 )中的高溫作用下，工件表層溫度升高，當溫度超過材料的相變(biàn)臨界點時，就會産生金相組織的變(biàn)化，大大降低零件使用性能，這種變(biàn)化包括晶粒大小、形狀、析出物和再結晶等。金相組織的變(biàn)化主要通過顯微組織觀察來確(què)定。 

3 ．表面層(céng)殘(cán)餘應力 

在加工過程中，由於(yú)塑性變(biàn)形、金相組織的變(biàn)化和溫度造成的體積變(biàn)化的影響， 表面層會産生殘餘應力。 目前對 殘餘應力的判斷大多是定性的， 它對零件使用性能的影響大小取決於(yú)它的方向、大小和分布狀況。 

二、表面完整性 

随著(zhe)科學技術的發展，對産品的使用性能要求越來越高，一些重要零件需在高溫、高壓、高速的條件下工作，表面層的任何缺陷，直接影響零件的工作性能，爲适應科學技術的發展，在研究表面質量的領域裏提出瞭(le)表面完整性的概念，主要有： 

（一）表面形貌： 主要描述加工後(hòu)零件的幾(jǐ)何特征，它包括表面粗糙度、表面波度和紋理等。 

（二）表面缺陷： 它是指加工表面上出現的宏觀(guān)裂紋、傷痕和腐蝕現象等，對(duì)零件的使用有很大影響。 

（三）微觀組織和表面層(céng)的冶金化學性能： 主要包括微觀裂紋、微觀組織變(biàn)化及晶間腐蝕等。 

（四）表面層(céng)物理力學性能： 主要包括表面層(céng)硬化深度和程度、表面層(céng)殘(cán)餘應力的大小、分布。 

（五）表面層(céng)的其他工程技術特征： 主要包括摩擦特性、光的反射率、導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性等。