1.加工表面質(zhì)量的含義

　　模具零件加工表面質(zhì)量也稱表面完整性，它主要包含以下兩個方面的內(nèi)容。

　　(1)表面的幾何特征

　　表面的幾何特征，主要由以下幾部分組成。

　　1)表面粗糙度。即加工表面上具有的較小問距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。它主要與刀刃的形狀、刀具的進給以及切屑的形成等因素有關，其波高與波長的比值一般大于1：50。

　　2)表面波度。即介于宏觀幾何形狀誤差與表面粗糙度之間的中間幾何形狀誤差。它主要是由切削刀具的偏移和振動造成的，其波高與波長的比值一般為l：50～l：l 000。

　　3)表面加工紋理Yc即表面微觀結(jié)構(gòu)的主要方向。它取決于形成表面所采用的機械加工方法，即主運動和進給運動的關系。

　　4)傷痕。即在加工表面上一些個別位置上出現(xiàn)的缺陷。它們大多是隨機分布的，如砂眼、氣孔、裂痕和劃痕等。

　　(2)表面層力學物理性能

　　表面層力學物理性能的變化，主要有三個方面的內(nèi)容：

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　　2.零件表面質(zhì)量對零件使用性能的影響

　　(1)零件表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響

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

　　當兩個零件的表面接觸時，其表面凸峰頂部先接觸，因此實際接觸面積大大小于理論上的接觸面積。表面越粗糙，實際接觸面積就越小，凸峰處單位面積壓力就會增大，表面磨損更容易。即使在有潤滑油的條件下，也會因接觸處壓強超過油膜張力的臨界值，破壞了油膜的形成，從而加劇表面層的磨損。

　　表面粗糙度雖然對摩擦面影響很大，但并不是表面粗糙度數(shù)值越小越耐磨。從圖3—1的試驗曲線可知，表面粗糙度R。與初期磨損量△。之間存在一個最佳值。此點所對應的是零件最耐磨的表面粗糙度值。在一定條件下，若零件表面粗糙度值過大，實際壓強增大，凸峰問的擠裂、破碎和切斷等作用加劇，磨損也就明顯。在零件表面粗糙度值過小的情況下，緊密接觸的兩個光滑表面間儲油能力很差。一旦潤滑條件惡化，則兩表面金屬分子間產(chǎn)生較大親合力，因粘合現(xiàn)象而使表面產(chǎn)生“咬焊”，導致磨損加劇。因此零件摩擦表面粗糙度值偏離最佳值太大(無論是過小還是過大)是不利的。

　　在不同的工作條件下，零件的最優(yōu)表面粗糙度值是不同的。重載荷情況下零件的最優(yōu)表面粗糙度值要比輕載荷時大。表面粗糙度的輪廓形狀和表面加工紋理對零件的耐磨性也有影響，因為表面輪廓形狀及表面加工紋理影響零件的實際接觸面積與潤滑情況。

　　表面層的加工硬化使零件的表面層硬度提高，從而使表面層的彈性和塑性變形減小，磨損減少，使零件的耐磨性提高。但硬化過度，會使零件的表面層金屬變脆，磨損會加劇，甚至出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，所以零件的表面硬化層必須控制在一定范圍內(nèi)。

　　(2)零件表面質(zhì)量對零件疲勞強度的影響

　　零件在交變載荷的作用下，其表面微觀上不平的凹谷處和表面層的缺陷處容易引起應力集中而產(chǎn)生疲勞裂紋，造成零件的疲勞破壞。試驗表明，減小表面粗糙度值可以使零件的疲勞強度有所提高。因此，對于一些重要零件的表面，如連桿、曲軸等，應進行光整加工，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。表面層的加工硬化可以在零件表面形成一個冷硬層，因而能在一定程度上阻礙表面層疲勞裂紋的出現(xiàn)，從而使零件疲勞強度提高。但零件表面層冷硬程度過大，反而易產(chǎn)生裂紋，故零件的冷硬程度與硬化深度應控制在一定范圍之內(nèi)。

　　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(chǎn)生裂紋而降低其疲勞強度。

　　(3)零件表面質(zhì)量對零件耐腐蝕性能的影響

　　零件的耐腐蝕性在很大程度上取決于零件的表面粗糙度。零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)，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。表面殘余應力對零件的耐腐蝕性能也有較大影響。零件表面殘余壓應力使零件表面緊密，腐蝕性物質(zhì)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耐腐蝕性。

　　(4)零件的表面質(zhì)量對配合性質(zhì)及其他方面的影響

　　相配零件問的配合關系是用過盈量或問隙值來表示的。在問隙配合中，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問隙，改變配合性質(zhì)，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，配合件問的有效過盈量減小，降低配合件問連接強度，影響了配合的可靠性。因此對有配合要求的表面，必須規(guī)定較小的表面粗糙度值。

　　總之，提高加工表面質(zhì)量，對保證零件的使用性能、提高零件的壽命是很重要的。