兰州交通大学：《数控加工工艺》课程教学资源（授课教案）08.doc_大学文库

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺二、讲稿第二章数控加工工艺基础第四节数控加工工序设计性质、加要习产的刀具质量差异较大，因此切削用量须根据实际所用刀具和现场经验加以修正。一般进口刀具允许的切削用量高于国产刀具。 (2)机床特性切削用量受机床电动机的功率和机床刚性的限制，必须在机床说明书规定的范围内选取。避免因功幸不够而发生闷车、刚性不足而产生大的机床变形或振动，影响加工精度和表面粗糙度。 (3)数控机床生产率数控机床的工时费用较高，刀具损耗费用所占比重较低，应尽量用高的切削用量，通过适当降低刀具寿命来提高数控机床的￥。 2.4.10时间定额的确定时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。它是安排生产计划、计算生产成本的重要依据，还是新建或扩建工 (或车间)时计算设备和工人效量的间的测定与分析计算相结合的方法确定。使用中，时间定额还应定期成一个零件的一道工序的时间定额，称为单件时间定额。包括下列几部分 O基本时间T,是直接切除工序余量所消耗的时间（包括切入和切出时间），可通过计算求出。以图2-27所示外圆车削为例，其基本时间为： T。=(L+L+L2() (2-4) 式中一进给次数。 ②辅助时间T。是指装卸工件、开停机床等各中辅助动作所消耗的时间。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间T。,它是直接用于制造或零部件所消耗的时间。 ③布置工作地时间T,指为使加工正常进行，工人照管工地（清理切削、润滑机床、收拾工具 ⑤准备与终结时间T。为生产一批产品或零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。准备工作有：熟悉工艺文件、领料、领取工艺装备、调整机床等。结束工作有：拆卸和归还工艺装备、送交成品等。若批量为N,分摊到每个零件上的时间则为T,N。单件时间定额刀=T,+刀N=工+T+T,+T,+N。大量生产时，TN≈0，可以忽略不计，此时单件时间定额为T=,=不，+，+T+T 2.4.11提高机械加工生产率的途径兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿第二章数控加工工艺基础第四节数控加工工序设计 2.4.9 切削用量的确定切削用量的确定应根据加工性质、加工要求、工件材料及刀具的材料和尺寸等查阅切削用量手册并结合实践经验确定。除了遵循切削用量的选择原则和方法外，还应考虑如下因素。（1）刀具差异不同厂家生产的刀具质量差异较大，因此切削用量须根据实际所用刀具和现场经验加以修正。一般进口刀具允许的切削用量高于国产刀具。（2）机床特性切削用量受机床电动机的功率和机床刚性的限制，必须在机床说明书规定的范围内选取。避免因功率不够而发生闷车、刚性不足而产生大的机床变形或振动，影响加工精度和表面粗糙度。（3）数控机床生产率数控机床的工时费用较高，刀具损耗费用所占比重较低，应尽量用高的切削用量，通过适当降低刀具寿命来提高数控机床的生产率。 2.4.10 时间定额的确定时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。它是安排生产计划、计算生产成本的重要依据，还是新建或扩建工厂（或车间）时计算设备和工人数量的依据。一般通过对实际操作时间的测定与分析计算相结合的方法确定。使用中，时间定额还应定期修订，以使其保持平均先进水平。完成一个零件的一道工序的时间定额，称为单件时间定额。包括下列几部分。 ① 基本时间 Tb 是直接切除工序余量所消耗的时间（包括切入和切出时间），可通过计算求出。以图 2-27 所示外圆车削为例，其基本时间为： ( ) ( ) T L L1 L2 i nf b = + + （2-4）式中 i ─进给次数。图 2-27 外圆车削 ② 辅助时间 Ta 是指装卸工件、开停机床等各中辅助动作所消耗的时间。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间 TB ,它是直接用于制造或零部件所消耗的时间。 ③ 布置工作地时间 Ts 指为使加工正常进行，工人照管工地（清理切削、润滑机床、收拾工具等）所消耗的时间。一般按作业时间的 2﹪～7﹪计算。 ④ 休息与生理需要时间 T 指工人在工作班内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间。一般按作业时间的 2﹪～4﹪计算。上述时间的总和称为单件时间 Tp ，即 Tp =Tb + Ta + Ts + T =TB + Ts + T 。 ⑤ 准备与终结时间 Te 为生产一批产品或零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。准备工作有：熟悉工艺文件、领料、领取工艺装备、调整机床等。结束工作有：拆卸和归还工艺装备、送交成品等。若批量为 N，分摊到每个零件上的时间则为 Te /N。单件时间定额 Tc = Tp + Te /N= Tb + Ta + Ts + T + Te /N。大量生产时， Te /N  0，可以忽略不计，此时单件时间定额为 Tc =Tp =Tb + Ta + Ts + T 。 2.4.11 提高机械加工生产率的途径

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品的数量或制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高芳动生产率，必须正确处理好质量、生产率和经济。应在保证质量的前提下，提高生产率低成本。提高生严率的猎施很多 ,涉及到造工和组织管理等多万面，这里仅就箱短单件时间来提高机械加工生产率的工艺途径作基本时间提高切削用量增大切削速度、进给量和背吃刀量，都可以缩短基本时间，但要注意切削用量的提高是受刀具耐用度和数控机床的生产率、工艺系统刚度等方面制约的。 ②采用多刀同时切削采用多刀同时切制比单刀切尚的加T时间大大缩短 ③多件加T 这种方法是通过减少刀具的切入、切出时间或者使基本时间重合，从而以缩短每个零件加工的基本时间来提高生产率。 4) 减少加工余量采用精密铸造、压力铸造、精密锻造等先进工艺提高毛坯制造精度，减少加工余量，以缩短基本时间，有时甚至无需再进行加这样可以大幅度提高生产效率辅助的在单比虫之比重就更高时间木时间重合现机械化和自动化，时短布置工布置工作地时间，耗在更换刀具上，因此必须减少换刀次数并缩短每次换刀时间。提高刀具耐用度可诚少换刀次数。缩短换刀时间可采用各种快换刀夹刀具微调机构、专用对刀样板或对刀样件以及自动换刀装置。 (4)缩短准备和终结时间其途径有二：第一，扩大产品生产批量，以相对减少分摊到每个零件上的准备与终结时间：第二，直接减少准备与终结时间。扩大产品生产批量，可以通过零件标准化和通用化实现，并可采用成组技术组织生产 2.4.12工艺成本组成工艺成本由可变费用和不变费用两大部分组成。 (1)可变费用可变费用是与年产量有关并与之成正比的费用。包括：材料费、操作工人的工资、机床电费、通用机床折旧费、通用机床修理费刀具费、通用夹具费化时折旧本费用是与年量的变化没有直接的关系的费用。 “量在 “定范围内变的用修理不机床管理人员、车间辅助工人、调整工人的工资、专用 2.4.13 数控加工工艺文件的填写合数控程也可把要京简图画卡片内容、各刀具卡片是组装刀具和调整刀具的依据。内容包括刀具号、刀具名称、刀柄型号、道具直径和长度等 (3)数控加工进给路线图进给路线（走刀路线）主要反映加工过程中刀具的运动轨迹，其作用一方面时方便编程人员编程：别一方面时帮助操作人员了解刀具的进给轨迹，以便确定夹紧位置和夹紧元件的高度。都是个华结合其体情自行确定。数控加工刀具卡片及数控加工进给路线图还没有统一的标准格式，第五节对刀点与换刀点的选择对刀点与换刀点的确定是数控加工动的妇 ,也就是分析的重要内容刀具在机床的位置由“刀位点”的位置来表示的。不同的刀具，刀位点不同。对平头立铣刀端铣刀类刀具，刀位点为它们的底面中心：对钻头，刀位点为钻尖，对球头铣刀，则为球心：对车刀、镗刀类刀具，刀位点为其刀尖。对刀点找正的准确度直接影响加工精度，对刀时，应使“刀位兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 3 劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品的数量或制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高劳动生产率，必须正确处理好质量、生产率和经济性三者的关系。应在保证质量的前提下，提高生产率，降低成本。提高生产率的措施很多，涉及到产品设计、制造工艺和组织管理等多方面，这里仅就缩短单件时间来提高机械加工生产率的工艺途径作一简要说明。（1）缩短基本时间 ① 提高切削用量增大切削速度、进给量和背吃刀量，都可以缩短基本时间，但要注意切削用量的提高是受刀具耐用度和数控机床的生产率、工艺系统刚度等方面制约的。 ② 采用多刀同时切削采用多刀同时切削比单刀切削的加工时间大大缩短。 ③ 多件加工这种方法是通过减少刀具的切入、切出时间或者使基本时间重合，从而以缩短每个零件加工的基本时间来提高生产率。 ④ 减少加工余量采用精密铸造、压力铸造、精密锻造等先进工艺提高毛坯制造精度，减少加工余量，以缩短基本时间，有时甚至无需再进行加工，这样可以大幅度提高生产效率。（2）缩短辅助时间辅助时间在单件时间中也占有较大比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本时间显著减少，辅助时间所占比重就更高。此时采取措施缩减辅助时间就成为提高生产率的重要方面。缩短辅助时间有两种不同途径，一是使辅助动作实现机械化和自动化，从而直接缩短辅助时间；二是使辅助时间和基本时间重合，间接缩短辅助时间。（3）缩短布置工作地时间布置工作地时间，大部分消耗在更换刀具上，因此必须减少换刀次数并缩短每次换刀时间。提高刀具耐用度可减少换刀次数。缩短换刀时间可采用各种快换刀夹、刀具微调机构、专用对刀样板或对刀样件以及自动换刀装置。（4）缩短准备和终结时间其途径有二：第一，扩大产品生产批量，以相对减少分摊到每个零件上的准备与终结时间；第二，直接减少准备与终结时间。扩大产品生产批量，可以通过零件标准化和通用化实现，并可采用成组技术组织生产。 2.4.12 工艺成本组成工艺成本由可变费用和不变费用两大部分组成。（1）可变费用可变费用是与年产量有关并与之成正比的费用。包括：材料费、操作工人的工资、机床电费、通用机床折旧费、通用机床修理费、刀具费、通用夹具费。（2）不变费用不变费用是与年产量的变化没有直接的关系的费用。当产量在一定范围内变化时，全年的费用基本上保持不变。包括：机床管理人员、车间辅助工人、调整工人的工资、专用机床折旧费、专用机床修理费、专用夹具费。 2.4.13 数控加工工艺文件的填写（1）数控加工工序卡片这种卡片是编制数控加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的主要指导性文件。主要包括:工步顺序、工步内容、各工步所用刀具及切削用量等，当工序加工内容十分复杂时，也可把工序简图画在工序卡片上。（2）数控加工刀具卡片刀具卡片是组装刀具和调整刀具的依据。内容包括刀具号、刀具名称、刀柄型号、道具直径和长度等。（3）数控加工进给路线图进给路线（走刀路线）主要反映加工过程中刀具的运动轨迹，其作用一方面时方便编程人员编程；别一方面时帮助操作人员了解刀具的进给轨迹，以便确定夹紧位置和夹紧元件的高度。目前，数控加工工艺卡片、数控加工刀具卡片及数控加工进给路线图还没有统一的标准格式，都是由各个单位结合具体情况自行确定。第五节对刀点与换刀点的选择对刀点与换刀点的确定，是数控加工工艺分析的重要内容之一。“对刀点”是数控加工时刀具相对零件运动的起点，又称“起刀点”，也就是程序运行的起点。对刀点选定后，即确定了机床坐标系和零件坐标系之间的相互位置关系。刀具在机床的位置由“刀位点”的位置来表示的。不同的刀具，刀位点不同。对平头立铣刀、端铣刀类刀具，刀位点为它们的底面中心；对钻头，刀位点为钻尖，对球头铣刀，则为球心；对车刀、镗刀类刀具，刀位点为其刀尖。对刀点找正的准确度直接影响加工精度，对刀时，应使“刀位

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺点”与“对刀点”一致。对刀点选择的原则，主要是考虑对刀点在机床上对刀方便、便于观察与检测，编程时便于数学处理和有利于简化编程。对刀点可选在零件或夹具上。为提高零件的加工精度，少对刀误差，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点。对通常将点设在工件面的中数控机床，在加工过程中需要进行换刀应老虑工序之间的换刀位置设在工件外即换刀点) 为避免换刀时刀具与工件及夹具发生干涉第六节机械加工精度及表面质量 2.6.1加工精度及表面质量的基本概念 (1)加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）与理想几何参数项符合的程度，两者合的程为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。生产中加是用加工误之的人度包括万面。表基状提注府、直线度和平面度相位置精度限制加工表面与的相互位置误如平行度垂直度和同度等表面质量是指零件加工后的表层状态，它是衡量机械加工质量的一个重要方面。表面质量包括以下几个方面。表面粗糙度指零件表面微观几何形状误差。 9 表面波纹度指琴件表面周期性的儿何形状误差表层金属因加工中塑性变形而引起的硬度提高现象表层金属因加工中塑性变形和金相组织的可能变化而产生的内应力。表层组织变化 2.6.2 影啊加工带度的因素及提高加工带度的盾施工左的原因从工艺因素考虑原因可分为下述近似的成形运迹或近似的用模工得到的关是把所用的刀具分组把且对应加的定齿范围的一组于每组齿轮所用的刀具是按照该组齿轮最小齿数的齿轮进行设计的，因此，用该刀具加工其他齿数的齿轮时，齿形均存在误差】 ②工艺系统的几何误差由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差，统称为几何误差。几何误差只与工艺系统个环节的几何要素有关。对于固定调整的工序，该项误差一般为常值。 3 艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形，从而破坏工艺系统各组成部分的相互位置关系，生加工误差并影响加工程的稳定性热源的是的误过程中九受切削热、摩擦热以及工作场中各组成部立置和相对 ⑤工件内应力引起的加工误差内应力是工件自身的误差因素。工件经过冷热加工后会产生定的内应力，通常情况下，内应力处于平衡状态，但对具有内应力的工件进行加工时，工件原有的内应力平衡状态被破坏，从而使工件产：生变形。 ⑥测量误差在工序调整及加工过程中测量工件时，由于测量方法，量具精度，以及工件和环境温度等因素对测量结果准确性的影响而产生的误差，都统称为测量误差。系犹受行刮研」兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 4 点”与“对刀点”一致。对刀点选择的原则，主要是考虑对刀点在机床上对刀方便、便于观察与检测，编程时便于数学处理和有利于简化编程。对刀点可选在零件或夹具上。为提高零件的加工精度，减少对刀误差，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点。对车削加工，则通常将对刀点设在工件外端面的中心上。对数控车床、镗铣床、加工中心等多刀加工数控机床，在加工过程中需要进行换刀，故编程时应考虑不同工序之间的换刀位置（即换刀点）。为避免换刀时刀具与工件及夹具发生干涉，换刀点应设在工件外部。第六节机械加工精度及表面质量 2.6.1 加工精度及表面质量的基本概念（1）加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）与理想几何参数项符合的程度，两者之间不符合的程度（偏差）称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。生产中加工精度的高低是用加工误差的大小来表示的，加工精度包括三个方面。 ① 尺寸精度限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。 ② 几何形状精度限制加工表面的宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、直线度和平面度等。 ③ 相互位置精度限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如平行度、垂直度和同轴度等。（2）表面质量表面质量是指零件加工后的表层状态，它是衡量机械加工质量的一个重要方面。表面质量包括以下几个方面。 ① 表面粗糙度指零件表面微观几何形状误差。 ② 表面波纹度指零件表面周期性的几何形状误差。 ③ 冷作硬化表层金属因加工中塑性变形而引起的硬度提高现象。 ④ 残余应力表层金属因加工中塑性变形和金相组织的可能变化而产生的内应力。 ⑤ 表层金相组织变化表层金属因切削热而引起的金相组织变化。 2.6.2 影响加工精度的因素及提高加工精度的措施（1）产生加工误差的原因从工艺因素的角度考虑，产生加工误差的原因可分为下述几种。 ① 加工原理误差采用近似的加工方法所产生的误差，包括近似的成形运动、近似的刀刃轨迹或近似的传动关系等部同类型。例如用模数片铣刀铣削齿轮时，齿廓是由模拟齿槽形状的刀刃加工得到的。实际产生是把所用的刀具分组，每把刀具对应加工一定齿数范围的一组齿轮。由于每组齿轮所用的刀具是按照该组齿轮最小齿数的齿轮进行设计的，因此，用该刀具加工其他齿数的齿轮时，齿形均存在误差。 ② 工艺系统的几何误差由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差，统称为几何误差。几何误差只与工艺系统个环节的几何要素有关。对于固定调整的工序，该项误差一般为常值。 ③ 工艺系统受力变形引起的误差工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形，从而破坏工艺系统各组成部分的相互位置关系，产生加工误差并影响加工过程的稳定性。 ④ 工艺系统受热变形引起的误差在加工过程中，由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响，工艺系统的温度会产生复杂的变化。在各种热源的作用下，工艺系统会发生变形，导致改变系统中各组成部分的正确相对位置，使工件与刀具的相对位置和相对运动产生误差。 ⑤ 工件内应力引起的加工误差内应力是工件自身的误差因素。工件经过冷热加工后会产生一定的内应力，通常情况下，内应力处于平衡状态，但对具有内应力的工件进行加工时，工件原有的内应力平衡状态被破坏，从而使工件产生变形。 ⑥ 测量误差在工序调整及加工过程中测量工件时，由于测量方法，量具精度，以及工件和环境温度等因素对测量结果准确性的影响而产生的误差，都统称为测量误差。（2）减少加工误差的措施 ① 减少工艺系统受力变形的措施 a. 提高接触刚度，改善机床主要零件接触面的配合的配合质量，如机床导致轨迹及装配面进行刮研

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺 b.设辅助支承，提高局部刚度，如细长轴加工时采用跟刀架，提高切削的刚度。 C. 采用合理的装夹方法，在夹具设计或工件装夹时，必须尽量减少弯曲力矩。采用补偿或转移变形的方法。零件如粗、重新分布，保证工件充分变形，再经精加工对T生进行热处理和时动外理 ③减少工艺系统受热变形的措施机床结构设计采用对称式结构 b. 采用主动控制方式均衡关健件的温度。 C. 采用切削液进行冷 d. 加工时先机床空转一段时间，使之达到热平衡状态后再加工。 e. 2.6.3 表面质量对零件使用性能的影响 (1)对零件耐磨性的影分单面积王的应力面存在着凹凸不两对运动的的受力凸峰接触部损越快般情况下，表面度小的表面磨拉但表面粗不是越小越女容易造成干摩携 ”R才小，贮油能力差导致耐磨性下降。表面粗度的最佳值为凡，0.3~1.2m。另外，表面硬度高，也可提高耐磨性。工件表面在加工过程中产生强烈的塑性变形后其强度、硬度都得到提可并达到定深度人表面度，增加了表层的接触刚定限度，过度的硬化会使表面产生（2)对零件疲度的影 ①表面粗糙度值对零件疲劳强度有较大的影响。表面上微观不平的凹谷处，在交变载荷作用下容易形成应力集中，产生和加剧疲劳裂纹以致疲劳破坏。因此减小表面粗糙度值，可提高零件的疲劳强度。重要零件的应力集中区域，其表面应采用精磨甚至抛光方法来减小其表面相糙度值。 ②表面层在加工或热处理讨程中会产生残余的拉应力成压应力。当工作载荷产生的拉应力与残余拉应力叠加后大于材料的强度时，表面就会产生疲劳裂纹。而工件的表面残余压应力可以抵消部分工作拉应力，防止产生表面裂纹，从而提高零件的疲劳强度。在交变载荷下工作的零件，一般需要其表面具有很高的衣腐蚀介质有很大的接触面吸附在表面上的腐蚀性气体或液经过桔磨、研底的条件差不易积以不易腐 (3)对零件配合性质的影响在间隙配合中，如果零件的配合表面粗糙，使表面项峰部分产生很大的剪切压力，在开始运转时即被剪断，工作过程中的初期磨损量大，使配合间隙增大。在过盈配合中，如果零件的配合表面粗糙，装配时表面上的凸峰被挤平，使有效过盈量减少，降低了过盈配合的强度，同样也降低了配合精度。因此，为了提高配合的稳定性，对有配合要求的表面都必须规定较小的粗糙度值。 2.6.4影响表面粗糙度的因素及改进措的零件在切削加加工过程甲和度的影响表 1)工件材料般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙度较大，而韧性较小的塑性材料加工后易得到较小的表面粗糙度。对于同种材料，其晶粒组织越大，加工表面粗糙度越大。因此，为了减小加工表面粗糙度，常在切削加工前对材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶粒组织和较大的硬度。兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 5 b. 设辅助支承，提高局部刚度，如细长轴加工时采用跟刀架，提高切削的刚度。 c. 采用合理的装夹方法，在夹具设计或工件装夹时，必须尽量减少弯曲力矩。 d. 采用补偿或转移变形的方法。 ② 减少和消除内应力的方法 a. 合理设计零件结构，设计零件时尽量简化零件结构、减小壁厚差、提高零件刚度。 b. 合理安排工艺过程，如粗、精加工分开，使粗加工后有充足的时间让内应力重新分布，保证工件充分变形，再经精加工后，就可减少变形误差。 c. 对工件进行热处理和时效处理。 ③ 减少工艺系统受热变形的措施 a. 机床结构设计采用对称式结构。 b. 采用主动控制方式均衡关键件的温度。 c. 采用切削液进行冷却。 d. 加工前先让机床空转一段时间，使之达到热平衡状态后再加工。 e. 改变刀具及切削参数。 f. 大型或长工件，在夹紧状态下应使其末端能自由伸缩。 2.6.3 表面质量对零件使用性能的影响（1）对零件耐磨性的影响 ① 由于加工后零件表面存在着凹凸不平，当两个作相对运动的零件受力作用时，凸峰接触部分单位面积上的应力就张大，表面越粗糙，实际接触面积越小，凸峰处单位面积上的应力也越大，磨损越快。一般情况下，表面粗糙度值小的表面磨损的越慢些，但表面粗糙度不是越小越好， Ra 太小，贮油能力差，容易造成干摩擦，导致耐磨性下降。表面粗糙度的最佳值为 Ra =0.3～1.2mm。另外，表面硬度高，也可提高耐磨性。 ② 工件表面在加工过程中产生强烈的塑性变形后，其强度、硬度都得到提高并达到一定深度。这种现象称为冷作硬化，表面层的冷作硬化提高了表面的硬度，增加了表层的接触刚度，减少了摩擦表面间发生弹性变形和塑性变形的可能性，使金属之间的咬合现象减小，耐磨性提高，冷作硬化程度越高，其耐磨性越好。但有一定限度，过度的硬化会使表面产生细小的裂纹及剥落，加剧磨损。（2）对零件疲劳强度的影响 ① 表面粗糙度值对零件疲劳强度有较大的影响。表面上微观不平的凹谷处，在交变载荷作用下容易形成应力集中，产生和加剧疲劳裂纹以致疲劳破坏。因此减小表面粗糙度值，可提高零件的疲劳强度。重要零件的应力集中区域，其表面应采用精磨甚至抛光方法来减小其表面粗糙度值。 ② 表面层在加工或热处理过程中会产生残余的拉应力或压应力。当工作载荷产生的拉应力与残余拉应力叠加后大于材料的强度时，表面就会产生疲劳裂纹。而工件的表面残余压应力可以抵消部分工作拉应力，防止产生表面裂纹，从而提高零件的疲劳强度。在交变载荷下工作的零件，一般需要其表面具有很高的残余压应力。 ③ 表面粗糙度值大的表面与腐蚀介质有很大的接触面积，吸附在表面上的腐蚀性气体或液体也越多，而且凹谷中容易积留腐蚀介质并通过凹谷向内部渗透，凹谷越深尤其有裂纹时，腐蚀作用越强烈，而经过精磨、研磨及抛光的表面由于光滑，表面积聚腐蚀介质的条件差甚至不易积聚，所以不易腐蚀。（3）对零件配合性质的影响在间隙配合中，如果零件的配合表面粗糙，使表面顶峰部分产生很大的剪切压力，在开始运转时即被剪断，工作过程中的初期磨损量大，使配合间隙增大。在过盈配合中，如果零件的配合表面粗糙，装配时表面上的凸峰被挤平，使有效过盈量减少，降低了过盈配合的强度，同样也降低了配合精度。因此，为了提高配合的稳定性，对有配合要求的表面都必须规定较小的粗糙度值。 2.6.4 影响表面粗糙度的因素及改进措施零件在切削加工过程中，由于刀具几何形状和切削运动引起的残留面积、黏结在刀具刃口上的积屑瘤划出的沟纹、工件与刀具之间的振动引起的振动波纹以及刀具后刀面磨损造成的挤压与摩擦痕迹等原因，使零件表面上形成了粗糙度。影响表面粗糙度的工艺因素主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数及切削液等。（1）工件材料一般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙度较大，而韧性较小的塑性材料加工后易得到较小的表面粗糙度。对于同种材料，其晶粒组织越大，加工表面粗糙度越大。因此，为了减小加工表面粗糙度，常在切削加工前对材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶粒组织和较大的硬度