北京機械加工表面質量對零件使用性能的影響

（１）表面質量對零件耐磨性的影響

零件的耐磨性與摩擦副的材料、潤滑條件和零件的表面加工質量等因素有關。特別是在前兩個條件已確定的前提下，零件的表面加工質量就起著決定性的作用。

零件的磨損可分為三個階段。第Ⅰ階段稱初期磨損階段。由于摩擦副開始工作時，兩個零件表面互相接觸，一開始只是在兩表面波峰接觸，實際的接觸面積只是名義接觸面積的一小部分。當零件受力時，波峰接觸部分將產生很大的壓強，因此磨損非常顯著。經過初期磨損后，實際接觸面積增大，磨損變緩，進入磨損的第Ⅱ階段，即正常磨損階段。這一階段零件的耐磨性**，持續的時間也較長。**，由于波峰被磨平，表面粗糙度參數值變得非常小，不利于潤滑油的儲存，且使接觸表面之間的分子親和力增大，甚至發生分子粘合，使摩擦阻力增大，從而進入磨損的第Ⅲ階段，即急劇磨損階段。
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表面粗糙度對摩擦副的初期磨損影響很大，但也不是表面粗糙度參數值越小越耐磨。

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北京機械加工表面粗糙度與初期磨損量

表機械加工面紋理方向對耐磨性也有影響，這是因為它能影響金屬表面的實際接觸面積和潤滑液的存留情況。輕載時，兩表面的紋理方向與相對運動方向一致時，磨損*小；當兩表面紋理方向與相對運動方向垂直時，磨損**。但是在重載情況下，由于壓強、分子親和力和潤滑液的儲存等因素的變化，其規律與上述有所不同。

表面層的加工硬化，一般能提高耐磨性0.5～l倍。這是因為加工硬化提高了表面層的強度，減少了表面進一步塑性變形和咬焊的可能。但過度的加工硬化會使金屬組織疏松，甚至出現疲勞裂紋和產生剝落現象，從而使耐磨性下降。所以零件的表面硬化層**控制在一定的范圍之內。

（２）表面質量對零件疲勞強度的影響

零件在交變載荷的作用下，其表面微觀不平的凹谷處和表面層的缺陷處容易引起應力集中而產生疲勞裂紋，造成零件的疲勞破壞。試驗表明，減小零件表面粗糙度值可以使零件的疲勞強度有所提高。因此，對于一些承受交變載荷的重要零件，如曲軸的曲拐與軸頸交界處，精加工后常進行光整加工，以減小零件的表面粗糙度值，提高其疲勞強度。

加工硬化對零件的疲勞強度影響也很大。表面層的適度硬化可以在零件表面形成一個硬化層，它能阻礙表面層疲勞裂紋的出現，從而使零件疲勞強度提高。但零件表面層硬化程度過大，反而易于產生裂紋，故零件的硬化程度與硬化深度也應控制在一定的范圍之內。

表面層的殘余應力對零件疲勞強度也有很大影響，當表面層為殘余壓應力時，能延緩疲勞裂紋的擴展，提高零件的疲勞強度；當表面層為殘余拉應力時，容易使零件表面產生裂紋而降低其疲勞強度。

（３）機械加工表面質量對零件耐腐蝕性的影響

零件的表面粗糙度在一定程度上影響零件的耐腐蝕性。零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質，凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強烈。因此，減小零件表面粗糙度值，可以提高零件的耐腐蝕性能。 
零件表面殘余壓應力使零件表面緊密，腐蝕性物質不易進入，可增強零件的耐腐蝕性，而表面殘余拉應力則降低零件的耐腐蝕性。

（４）機械加工表面質量對配合性質及零件其他性能的影響

相配零件間的配合關系是用過盈量或間隙值來表示的。在間隙配合中，如果零件的配合表面粗糙，則會使配合件很快磨損而增大配合間隙，改變配合性質，降低配合精度；在過盈配合中，如果零件的配合表面粗糙，則裝配后配合表面的凸峰被擠平，配合件間的有效過盈量減小，降低配合件間連接強度，影響配合的可靠性。因此對有配合要求的表面，**限定較小的表面粗糙度參數值。

零件的表面質量對零件的使用性能還有其他方面的影響。例如，對于液壓缸和滑閥，較大的表面粗糙度值會影響密封性；對于工作時滑動的零件，恰當的表面粗糙度值能提高運動的靈活性，減少發熱和功率損失；零件表面層的殘余應力會使加工好的零件因應力重新分布而變形，從而影響其尺寸和形狀精度等。

總之，提高加工表面質量，對保證零件的使用性能、提高零件的使用壽命是很重要的。