零件表面粗糙度及如何提高表面光潔度

零件表面粗糙度問題是數控車床加工中常出現的問題，深入分析其原因所在，就可以采取相應的改善措施，逐步提高加工質量。

零件在機械加工過程中，由于切削時金屬表面的塑性變形和機床震動及刀具在表面上留下的刀痕等因素的影響，使零件的各個表面，不管加工的多么光滑，在顯微鏡下觀察，都可以看到峰谷高低不平的情況。如圖：

加工表面上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特征為表面粗糙度。一般來說，不同加工方法形成的表面粗糙度也不同。

總體表面粗糙度形成的原因主要有以下四點：

◆   加工過程中的刀痕；

◆   切削分離時的塑性變形；

◆   刀具與已加工表面間的摩擦；

◆   工藝系統的高頻振動。

零件表面粗糙度高，會對機械產品產生很多不良的影響：

1）表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效解除面積越小，壓強越大，磨損就越快。

2）表面粗糙度影響配合性質的穩定性。對間隙配合來說，表面越粗糙，就越容易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配式將微觀圖凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了聯結強度。

3）表面粗糙度影響零件的疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。

4）表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內層，造成表面腐蝕。

5）表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無法嚴密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。

6）表面粗糙度影響零件的接觸剛度。接觸剛度是零件結合面在外力的作用下，抵抗接觸變形的能力。機器的剛度在很大程度上取決于個零件之間的接觸剛度。

7）影響零件的測量精度。零件北側表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會直徑影響測量的精度，尤其是在精密測量時。

此外，表面粗糙度對零件的鍍涂層、導熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動的阻力、導體表面電流的流通等都會有不同程度的影響。

品創公司研發的高束能鏡面加工設備，能夠高效率的提高工件表面光潔度。高束能技術原理就是通過高束能加工（2萬~4萬次/秒）的硬質滾輪、滾針或合金球作用于待加工金屬工件表面，使工件表層金屬發生塑性變形，并產生冷作硬化，從而達到改善表面質量的目的，一次裝夾粗糙度最高可達Ra0.2μm超鏡面效果，金屬表面粗糙度提高3個等級以上，可加工HRC65度以下的工件。

高束能鏡面加工設備六大特性：

◆   直徑加工出鏡面效果，表面粗糙度值Ra≤0.2μm；

◆   零件疲勞壽命提高幾十倍，金屬加工大大減少應力集中系數及缺口效應；加工后的表面缺陷形成應力集中，成為疲勞源，疲勞強度和壽命是隨著表面粗糙度值的下降而增加的；

◆   預置理想可控的高值壓應力；

◆   工件表面顯微硬度提高20%以上；

◆   耐腐蝕性提高50%以上，耐磨性提高50%以上，殘余拉應力會加速零件在應力環境下的腐蝕（應力腐蝕），而殘余壓應力能大大抑制零件在應力環境下的腐蝕；

◆   使零件表面晶粒細化。