概述
由于機械加工表面質量對機器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強度、配合性質、抗腐蝕性能以及精度的穩(wěn)定性能有很大的影響，因此對機器零件的重要表面應提出一定的表面質量要求。
加工表面質量包括兩個反復面的內容：
（1）已加工表面的幾何形狀特征，主要指已加工表面的粗糙度、波度和紋理方向。
（2）已加工表面層的物理品質，主要包括表面層的加工硬化程度及冷硬層深度，表面層殘余應力的性質、大小及分布狀況，加工表面層的金相組織變化。
以加工表面粗糙度
1. 表面粗糙度的形成原因及降低措施
（1）切削加工表面粗糙度形成原因
1）幾何因素，幾何因素所產生的表面粗糙度主要決定于殘留面積高度（見圖3-1中的H）。
圖3-1 車削時的殘留面積高度
2） 物理因素，切削加工后表面的實際粗糙度最大值往往高于殘留面積高度，這主要是因為在切削加工過程中還存在各種物理因素的影響。這些物理因素主要是積屑瘤、鱗刺、金屬材料的塑性變形，以及工藝系統(tǒng)的振動等。
（2） 降低切削加工表面粗糙度的措施
1） 刀具方面，增大刀尖圓弧半徑rε，減小主偏角kr及副偏角k′r；使用長度比進給量稍大一些的修光刃（k′r=0°）；提高刀具刃磨質量，減小刀具前、后到面的粗糙值（拋光至Ra1.25μm以下）；采用較大的前角y0加工塑性大的材料；限制副刀刃上的磨損量；選用細粒的硬質合金切削談素工具鋼，用金剛石或礦物陶瓷刀具加工有色金屬，高速鋼刀具采用TiN涂層等。
2） 工件方面，切削低碳鋼、低合金鋼時，對工件進行調質處理；加工中碳鋼及中碳合金鋼時，若采用較高切削速度，工件應為珠光體組織，若采用較低切削速度，工件應為片狀珠光體加細晶粒的鐵素體組織；易切削鋼中應含有硫、鉛等元素；灰鑄鐵中石墨的顆粒尺寸應小。
3） 切削條件反復面，以較高的切削速度切削塑性材料，減小進給量（見圖3-2）；采用高效切削液；提高機床運動精度，增強工藝系統(tǒng)剛度等。
圖3-2 切削速度及進給量對表面粗糙度的影響
工件：35鋼，刀具：YT15，切削深度ap=0.5mm
（3） 磨削表面粗糙形成原因及降低措施磨削表面粗糙度形成原因既有幾何因素（殘留面積），也有塑性變形、軟化、微熔等物理因素，以及工藝系統(tǒng)振動的印象，因此降低磨削表面粗糙度的主要措施是：
1） 砂輪特性方面，采用細粒度砂輪（砂輪粒度號一般不超過80號，常用的是46~60號）；根據(jù)工件材料、磨料等選擇適宜的砂輪輪硬度（通常選用中軟砂輪）；剛玉或氧化鋁類砂輪適于磨削各種鋼制零件，碳化硅類砂輪適于磨削硬質合金、鑄鐵、黃銅、鋁等，人造金剛石砂輪適于加工光學玻璃、陶瓷，立方氮化硼砂輪可用于磨削高硬度、高強度鋼；組織緊密的砂輪適用于精磨、成形磨削，中等組織的砂輪適用于一般磨削，疏松組織的砂輪適用于粗磨、平面磨、內圓磨、以及熱敏感性較強的材料、軟金屬和薄壁工件的磨削；增大砂輪寬度，采用直徑較大砂輪等。
2） 磨削條件反復面。降低工件速度，提高砂輪轉速；采用較小的縱向進給量、磨削深度（背吃刀量），最后進行無進給光磨；砂輪修整要細，靜，動平衡精度要高；正確選用切削液的種類、濃度比、壓力、流量和清潔度；提高機床主軸的回轉精度、工作臺運動的平穩(wěn)性以及整個工藝系統(tǒng)的剛度。
2. 各種加工方法能達到的表面粗糙度（見表3-31）。
表3-31 各種加工反復法能達到的表面粗糙度
|
加工方法 |
表面粗糙度Ra/μm |
加工方法 |
表面粗糙度Ra/μm |
|
自動氣割、帶鋸或圓盤割斷 |
50~12.5 |
鉸孔 |
精鉸（二次鉸） |
鑄鐵 |
3.2~0.8 |
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切斷 |
車 |
50~12.5 |
鋼、輕合金 |
1.6~0.8 |
|
銑 |
25~12.5 |
黃銅、青銅 |
0.8`0.4 |
|
砂輪 |
3.2~1.6 |
精密鉸 |
鋼 |
0.81~0.2 |
|
車削外圓 |
組車 |
12.5~3.2 |
輕合金 |
0.8~0.4 |
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半精車 |
金屬 |
6.3~3.2 |
黃銅、青銅 |
0.2`0.1 |
|
非金屬 |
3.2~1.6 |
圓柱銑刀銑削 |
粗 |
12.5~3.2 |
|
精車 |
金屬 |
3.2~0.8 |
精 |
3.2~0.8 |
|
非金屬 |
1.6~0.4 |
精密 |
0.8~0.4 |
|
車削外圓 |
精密車（或金剛石車） |
金屬 |
0.8~0.2 |
端銑刀銑削 |
粗 |
12.5~3.2 |
|
非金屬 |
0.4~0.1 |
精 |
3.2~0.4 |
|
車削端面 |
粗車 |
12.5~6.3 |
精密 |
0.8~0.2 |
|
半精車 |
金屬 |
6.3~3.2 |
高速銑削 |
粗 |
1.6~0.8 |
|
非金屬 |
6.3~1.6 |
精 |
0.4~0.2 |
|
精車 |
金屬 |
6.3~1.6 |
刨削 |
粗 |
12.5~6.3 |
|
非金屬 |
6.3~1.6 |
精 |
3.2~1.6 |
|
精密車 |
金屬 |
0.8~0.4 |
精密 |
0.8~0.2 |
|
非金屬 |
0.8~0.2 |
槽的表面 |
6.3~3.2 |
|
切槽 |
一次行程 |
12.5 |
插削 |
粗 |
25~12.5 |
|
二次行程 |
6.3~3.2 |
精 |
6.3~1.6 |
|
高速車削 |
0.8~0.2 |
鏜孔 |
粗鏜 |
12.5~6.3 |
|
半精鏜 |
金屬 |
6.3~3.2 |
|
鉆 |
15mm |
6.3~3.2 |
非金屬 |
6.3~1.6 |
|
15mm |
25~6.3 |
精鏜 |
金屬 |
3.2~0.8 |
|
擴孔 |
粗（有表皮） |
12.5~6.3 |
非金屬 |
1.6~0.4 |
|
精 |
6.3~1.6 |
精密鏜（或金剛石鏜） |
金屬 |
0.8~0.2 |
|
锪倒角（孔的） |
3.2~1.6 |
非金屬 |
0.4~0.2 |
|
帶導向的锪平面 |
6.3~3.2 |
高速鏜 |
0.8~0.2 |
|
鉸孔 |
半精鉸（一西鉸） |
鋼 |
6.3~3.2 |
拉削 |
精 |
1.6~0.4 |
|
黃銅 |
6.3~1.6 |
精密 |
0.2~0.1 |
|
推削 |
精 |
0.8~0.2 |
螺紋加工 |
切削 |
板牙、絲錐、字開式板牙頭 |
3.2~0.8 |
|
精密 |
0.4~0.025 |
車刀或梳刀車、銑 |
6.3~0.8 |
|
外圓磨內圓磨 |
半精（一次加工） |
6.3~0.8 |
磨 |
0.8~0.2 |
|
精 |
0.8~0.2 |
研磨 |
0.8~0.050 |
|
精密 |
0.2~0.1 |
滾軋 |
搓絲模 |
1.6~0.8 |
|
精密、超精密磨削 |
0.050~0.025 |
滾絲模 |
1.6~0.2 |
|
鏡面磨削（外圓磨） |
＜0.050 |
齒輪及花鍵盤加工 |
切削 |
粗滾 |
3.2~1.6 |
|
平面鏡 |
精 |
0.8~0.4 |
精滾 |
1.6~0.8 |
|
精密 |
0.2~0.05 |
精插 |
1.6~0.8 |
|
珩磨 |
粗（一次加工） |
0.8~0.2 |
精刨 |
3.2~0.8 |
|
精、精密 |
0.2~0.025 |
拉 |
3.2~1.6 |
|
研磨 |
粗 |
0.4~0.2 |
剃 |
0.8~0.2 |
|
精 |
0.2~0.05 |
磨 |
0.8~0.1 |
|
精密 |
＜0.050 |
研 |
0.4~0.2 |
|
超精加工 |
精 |
0.8~0.1 |
滾軋 |
熱軋 |
0.8~0.4 |
|
精密 |
0.1~0.05 |
冷軋 |
0.2~0.1 |
|
鏡面加工（二次加工） |
＜0.025 |
刮 |
粗 |
3.2~0.8 |
|
拋光 |
精 |
0.8~0.1 |
精 |
0.4~0.05 |
|
精密 |
0.1~0.025 |
|
砂帶拋光 |
0.2~0.1 |
滾壓加工 |
0.4~0.05 |
|
砂布拋光 |
1.6~0.1 |
鉗工銼削 |
12.5~0.8 |
|
電拋光 |
1.6~0.012 |
砂輪清理 |
50~6.3 |
