第一篇：機(jī)械加工質(zhì)量影響因素及管理論文

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，制造行業(yè)機(jī)械化水平不斷提高。機(jī)械加工質(zhì)量管理對(duì)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品性能以及使用年限具有直接影響，只有做好機(jī)械加工管理，才能夠保障機(jī)械加工質(zhì)量以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。文章主要對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量影響因素以及機(jī)械加工管理方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工質(zhì)量；影響因素；管理措施

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，傳統(tǒng)的手工作業(yè)逐漸向機(jī)械化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，尤其在制造行業(yè)。近些年，我國(guó)在機(jī)械加工領(lǐng)域獲得了一定的發(fā)展，但是由于我國(guó)對(duì)于機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展時(shí)間短，與西方國(guó)家相比還存在一定的差異，并且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在許多問(wèn)題。只有做好機(jī)械加工中的質(zhì)量管理，才能保障機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、機(jī)械加工質(zhì)量的影響因素

（一）切削加工表面粗糙度。在機(jī)械加工的過(guò)程中，切削加工表面粗糙度這一問(wèn)題主要來(lái)源于幾何因素與物理學(xué)因素等，在機(jī)械加工的過(guò)程中，使用韌性材料的工件極易發(fā)生金屬塑性變形的現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)致機(jī)械加工表面會(huì)更加粗糙。因此，在韌性較好的工件材料切割時(shí)，為有效降低切削加工表面的粗糙度，提升加工質(zhì)量，需要在機(jī)械加工之間對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理措施。在進(jìn)行塑形材料工件的加工時(shí)，切削速度直接影響到機(jī)械加工表面的粗糙度。當(dāng)切削速度達(dá)到符合工件材料切削標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，工件金屬塑性出現(xiàn)變形的發(fā)生率就能夠得到有效控制，從而減小切削加工表面粗糙度。在控制切削盡量的時(shí)候，通過(guò)降低進(jìn)給量能夠有效控制切削加工表面粗糙度。但是，要注意進(jìn)給量的控制，若進(jìn)給量過(guò)少，容易造成切削加工表面粗糙度提升，因此，需要嚴(yán)格控制切削加工中的材料進(jìn)給量，才能夠有效控制切削加工過(guò)程中對(duì)機(jī)械工件表面粗糙度的影響。

（二）磨削加工表面粗糙度。通常情況下，磨盤(pán)上的磨粒越多，工件上的刻痕也就越多，而工件刻痕的等高性對(duì)磨削加工表面粗糙度有一定的影響。工件刻痕的等高性越高，磨削加工表面粗糙度呈反向變動(dòng)。在機(jī)械加工的過(guò)程中，砂輪轉(zhuǎn)速會(huì)影響磨削加工表面粗糙度，而工件轉(zhuǎn)速與磨削加工表面粗糙度的相關(guān)性與砂輪轉(zhuǎn)速呈相反變化。砂輪轉(zhuǎn)速增快會(huì)導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)工件表面通過(guò)的磨粒數(shù)量變多，而磨削加工表面粗糙度則減小。與之相反的是工件轉(zhuǎn)速增加則導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)工件表面磨粒數(shù)量減少，而磨削加工表面粗糙度則增加。

二、機(jī)械加工質(zhì)量管理措施

（一）降低加工表面粗糙度。為了有效提高機(jī)械加工質(zhì)量，在切削加工的過(guò)程中，優(yōu)先采用主偏角與副偏角均較小的刀具，同時(shí)要注意潤(rùn)滑液的適當(dāng)應(yīng)用。同時(shí)，采用科學(xué)的方法控制進(jìn)給量，能夠有效降低機(jī)械加工表面粗糙度。機(jī)械加工表面質(zhì)量由材料塑性及金相組織等因素決定，因此，在進(jìn)行塑形較高材料制成工件的機(jī)械加工中，首先需要對(duì)工件進(jìn)行正火處理，從而削弱材料的塑性，確保工件能夠符合加工的標(biāo)準(zhǔn)，降低機(jī)械加工表面粗糙度。在機(jī)械加工的過(guò)程中，不同的切削方式對(duì)工件表面粗糙度造成的影響不同，不同工件材料需要選擇不同的切削方式以及切削進(jìn)量，從而保障工件表面粗糙度。此外，為了降低工件表面粗糙度以及殘留面積高度，同時(shí)保證切削厚度不與工件出現(xiàn)擠壓，可以采用高速切削的方法對(duì)高塑性工件進(jìn)行機(jī)械加工，從而減小工件表面切削加工粗糙度。

（二）提高工件表面層的物理學(xué)性能。在機(jī)械加工的過(guò)程中，滾壓是一種常用的加工方式，能夠提高工件表面物理學(xué)性能。滾壓是指常溫環(huán)境下通過(guò)精細(xì)研磨的滾輪對(duì)工件表面進(jìn)行擠壓，從而使工件表面出現(xiàn)塑性變形，并通過(guò)將工件表面凹凸不平的地方分別向上火向下擠壓，從而有效減少機(jī)械加工工件表面粗糙度。

三、現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理現(xiàn)狀

（一）基礎(chǔ)設(shè)施以及管理隊(duì)伍水平較低。由于部分加工企業(yè)單位支出緊張、工作經(jīng)費(fèi)有限以及辦公條件等方面的影響，大部分機(jī)械加工質(zhì)量管理單位難以普及使用先進(jìn)管理技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工質(zhì)量管理，從而導(dǎo)致了機(jī)械加工質(zhì)量管理的專(zhuān)業(yè)化、現(xiàn)代化水平較低。此外，大部分機(jī)械加工質(zhì)量管理人員均為兼職，除了機(jī)械加工質(zhì)量管理工作外，還擔(dān)任其他方面的工作，導(dǎo)致花在機(jī)械加工質(zhì)量管理工作的精力與時(shí)間被分割。

（二）現(xiàn)代化管理水平較低。由于傳統(tǒng)觀念的影響，我國(guó)大部分機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)仍存在機(jī)械加工質(zhì)量管理工作不合理、不規(guī)范的現(xiàn)象，個(gè)別機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)未能?chē)?yán)格按照相關(guān)規(guī)定、程序和步驟收集生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于設(shè)備的養(yǎng)護(hù)也存在不認(rèn)真的現(xiàn)象，若不對(duì)設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)容易造成設(shè)備損壞。此外，由于沒(méi)有將設(shè)備養(yǎng)護(hù)資料歸類(lèi)錄入計(jì)算機(jī)中，導(dǎo)致部分設(shè)備養(yǎng)護(hù)存在缺漏的現(xiàn)象，機(jī)械加工質(zhì)量管理的信息化水平較低。

四、提高質(zhì)量管理在現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理應(yīng)用的措施

（一）加強(qiáng)管理團(tuán)隊(duì)素質(zhì)建設(shè)。質(zhì)量管理的核心價(jià)值在于其提升了生產(chǎn)質(zhì)量與效率，其為機(jī)械加工質(zhì)量管理提供了現(xiàn)代化管理功能。機(jī)械加工質(zhì)量管理工作人員的專(zhuān)業(yè)水平對(duì)于質(zhì)量管理在現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理的應(yīng)用效果具有重要影響。因此，加強(qiáng)機(jī)械加工質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)素質(zhì)建設(shè)是質(zhì)量管理在現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理中的必然要求。良好的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)以及管理技能是現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理人員的基本工作要求，同時(shí)在工作的過(guò)程中，機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)需要注意的是對(duì)管理人員進(jìn)行工作培訓(xùn)，強(qiáng)化管理人員的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)采取分層輔導(dǎo)與培訓(xùn)的方式，突破傳統(tǒng)的技能培訓(xùn)方式，堅(jiān)持“以人為本”的原則，既重視設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，同時(shí)重視員工的實(shí)際操作配需，在不斷的優(yōu)化中提高機(jī)械加工質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)，從而改善機(jī)械加工質(zhì)量管理水平。

（二）提高軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。軟、硬件設(shè)施是質(zhì)量管理在現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理中的主要載體，在實(shí)際管理活動(dòng)中，機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)需要加強(qiáng)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而提高專(zhuān)業(yè)化設(shè)備養(yǎng)護(hù)庫(kù)的使用效率，提高機(jī)械加工質(zhì)量管理的專(zhuān)業(yè)化水平。此外，在硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，質(zhì)量管理的應(yīng)用需要以專(zhuān)業(yè)設(shè)備為平臺(tái)和渠道，需要購(gòu)入先進(jìn)養(yǎng)護(hù)設(shè)備。先進(jìn)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是現(xiàn)代化機(jī)械加工質(zhì)量管理建設(shè)的重要內(nèi)容，從問(wèn)題收集到問(wèn)題處理，都是應(yīng)用養(yǎng)護(hù)技術(shù)解決的；在軟件建設(shè)方面，通過(guò)建設(shè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工質(zhì)量管理以及各硬件管理。此外，通過(guò)使用機(jī)械加工質(zhì)量管理軟件對(duì)于現(xiàn)代化機(jī)械加工質(zhì)量管理的建設(shè)也有積極影響，例如使用Foxtable、Excel等軟件也可用于設(shè)備養(yǎng)護(hù)記錄與儲(chǔ)存。

（三）建立規(guī)范的機(jī)械加工質(zhì)量管理機(jī)制。在實(shí)際機(jī)械加工質(zhì)量管理工作中，通過(guò)建立規(guī)范的機(jī)械加工質(zhì)量管理機(jī)制有助于利用現(xiàn)代科學(xué)管理制度，通過(guò)科學(xué)的制度取代傳統(tǒng)管理中的陋習(xí)，同時(shí)也是質(zhì)量管理在現(xiàn)代化機(jī)械加工質(zhì)量管理中應(yīng)用的前提條件。機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)需要通過(guò)制定完善的機(jī)械加工質(zhì)量管理制度，并嚴(yán)格規(guī)范制度運(yùn)行的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和要求，從而建立現(xiàn)代數(shù)字化機(jī)械加工質(zhì)量管理制度，通過(guò)質(zhì)量管理的應(yīng)用，提高機(jī)械加工質(zhì)量管理工作的質(zhì)量與水平。機(jī)械加工質(zhì)量管理部門(mén)還需要通過(guò)培養(yǎng)機(jī)械加工質(zhì)量管理人員的質(zhì)量管理，并學(xué)習(xí)先進(jìn)的機(jī)械加工質(zhì)量管理理念和思想，從而提高機(jī)械加工質(zhì)量管理人員對(duì)質(zhì)量管理的學(xué)習(xí)熱情以及工作積極性。結(jié)束語(yǔ)：加工商通過(guò)各種各樣的方式與其他媒體進(jìn)行合作，提升自身的知名度和競(jìng)爭(zhēng)力，最大效益發(fā)揮資源，并根據(jù)市場(chǎng)變動(dòng)迅速調(diào)整生產(chǎn)目標(biāo)，使得加工技術(shù)具有靈活性，能夠滿足生產(chǎn)產(chǎn)品調(diào)整的要求。因此，研究機(jī)械加工質(zhì)量影響因素對(duì)提高機(jī)械加工質(zhì)量管理具有重要作用。文章通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素主要包括了切削加工表面粗糙度以及磨削加工表面粗糙度，前者主要是由于切削機(jī)械因素以及物理學(xué)因素的影響；后者主要是由于磨削參數(shù)等方面的影響造成的。而有效解決上述影響因素的方法主要是降低加工表面粗糙度以及提高工件表面層的物理學(xué)性能，然后分析現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量管理現(xiàn)狀，最后提出了相應(yīng)的解決措施，旨在提升我國(guó)機(jī)械加工的質(zhì)量和效率，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王凱為。淺析機(jī)械加工表面質(zhì)量影響因素[J]。數(shù)字化用戶，2013，05：28+33。

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第二篇：影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施（定稿）

影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施

摘 要：機(jī)械加工制造的主要檢測(cè)指標(biāo)就是加工精度的要求，對(duì)于機(jī)械加工表面質(zhì)量水平直接決定了機(jī)械部件的使用方式和使用方法。為了有效保障機(jī)械加工表面性能滿足客戶的使用要求，保障設(shè)備順利運(yùn)轉(zhuǎn)，需要加強(qiáng)加工表面影響因素分析，積極采取相對(duì)的解決策略。本文的分析思路主要分為三個(gè)步驟，首先是充分了解零件使用性能有影響的因素，然后對(duì)相關(guān)的情況進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了有效的改進(jìn)措施和對(duì)策，對(duì)于機(jī)械加工精準(zhǔn)提升方面具有很大的現(xiàn)實(shí)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；表面性能；解決措施；加工部件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.015

機(jī)械加工表面方式對(duì)于零件加工性能的相關(guān)影響

1.1 表面質(zhì)量對(duì)疲勞度的影響

（1）加工表面層硬化時(shí)間對(duì)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度測(cè)試的影響。對(duì)零件進(jìn)行硬化加工可以遏制現(xiàn)存裂紋的擴(kuò)展以及形成新的裂紋。（2）部件加工表面施加壓力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。其表面的參與壓力能夠使得零件具有相對(duì)穩(wěn)定的疲勞強(qiáng)度，這主要是因?yàn)槔瓚?yīng)力會(huì)讓零件表面原有的裂紋逐漸變大，這樣就可以大大降低零件表面的疲勞程度，同時(shí)拉應(yīng)力還能夠有效的減小疲勞裂紋產(chǎn)生的速度，所以才能夠在一定程度上控制零件表面的疲勞強(qiáng)度。（3）零件表面的加工平滑性能對(duì)其疲勞程度測(cè)試的影響。在一定狀態(tài)下，疲勞裂紋的出現(xiàn)一般都集中在表面粗糙的最低點(diǎn)處。

1.2 表面加工程度對(duì)耐磨性的影響

機(jī)械部件表面加工精度的高低影響分為三個(gè)級(jí)別：（1）零件表面淬火硬化流程對(duì)其耐磨性的影響程度。之所以在零件加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)在表面做淬火硬化的處理方式是因?yàn)檫@樣可以有效增大零件表面的硬度，最終使得其耐磨性得到提高。（2）零件加工面粗糙度有利于提升耐磨性能。任何零件表面都是有一定的粗糙性的，正因?yàn)槿绱耍覀兒苋菀椎弥慵膬蓚€(gè)表面在接觸過(guò)程中，耐磨性能好的加工部件，對(duì)于不同器件之間的接觸面積越小，說(shuō)明耐磨性能越好。

1.3 零件表面的質(zhì)量對(duì)其耐腐蝕性的影響

對(duì)零件的耐腐蝕性有影響的因素非常多，其中表面的質(zhì)量的影響程度非常大。零件表面的粗糙程度對(duì)于具有腐蝕性物質(zhì)的聚集能力也是有影響的，比如在粗糙表面的低洼處更容易聚集這些腐蝕物，長(zhǎng)期積累，腐蝕現(xiàn)象明顯，就會(huì)降低零件的耐腐蝕性。另外，之前提到的施壓壓力對(duì)零件耐腐蝕性也會(huì)有負(fù)面的影響，主要的影響過(guò)程是把原有腐蝕開(kāi)裂處面積變大，使得化學(xué)腐蝕速率急劇增加。機(jī)械部件表面加工精度的影響因素分析

2.1 切削力以及切削熱對(duì)零件表面質(zhì)量影響

由于切削零件的時(shí)候會(huì)受到相關(guān)作用的影響，零件表面的形態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化，這樣就使得零件出現(xiàn)冷卻硬化的現(xiàn)象了，這樣零件變形的概率會(huì)變小，也就是說(shuō)抵抗零件變形的阻力增大了，零件整體的機(jī)械性能收到了改變。切削熱的產(chǎn)生在加工機(jī)械的過(guò)程中是不可避免的，如果產(chǎn)生的熱量過(guò)多并且超過(guò)了它本身能夠承受的程度，那么零件表面質(zhì)量就會(huì)受到很大的影響，從而使得零件表面的硬度發(fā)生變化，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生參與拉應(yīng)力，使得零件的表面質(zhì)量受到很大的改變。

2.2 原始誤差對(duì)零件表面質(zhì)量影響的程度

原始誤差對(duì)零件表面質(zhì)量的影響還是非常大的，一般來(lái)說(shuō)原始誤差存在的原因有兩個(gè)方面，首先是制造零件的機(jī)械設(shè)備本身存在誤差，另一個(gè)方面的原因是機(jī)械設(shè)備之間的相對(duì)位置擺放過(guò)程中產(chǎn)生一定的誤差，這樣就導(dǎo)致了最終零件具有誤差。，所以在今后的生產(chǎn)過(guò)程中，一定要注意這兩個(gè)方面對(duì)零件帶來(lái)的誤差，通過(guò)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的提高以及操作人員技術(shù)水平的提高來(lái)減小零件的原始誤差，機(jī)械部件加工精度越高，整體質(zhì)量越好，使用壽命越長(zhǎng)。

2.3 零件表面質(zhì)量與施壓壓力以及溫度的影響

切削是零件加工中必不可少的一道工序，但是切削過(guò)程會(huì)使得零件出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，具體來(lái)說(shuō)就是零件表面與內(nèi)部脫離，這樣的現(xiàn)象對(duì)導(dǎo)致零件表層的出現(xiàn)相對(duì)作用，同時(shí)還可能導(dǎo)致參與拉應(yīng)力的產(chǎn)生，影響零件的整體質(zhì)量。在機(jī)械加工時(shí)零件的表面層由于受切削熱的影響，零件基體溫度和表面層溫度間的溫度差變大，由于整體材料的熱縮系數(shù)不同，就會(huì)熱縮分離，產(chǎn)生變形、開(kāi)裂的現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重影響零件的機(jī)械加工表面質(zhì)量。提升機(jī)械工件表面加工水準(zhǔn)的解決措施

3.1 優(yōu)化的工藝流程，改善切削條件

選擇合理的切削條件以及制定科學(xué)的工藝流程是保證零件加工表面質(zhì)量的關(guān)鍵與基礎(chǔ)。流程要滿足定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一重合的原則，便于裝夾定位，確保零件加工方法具有合理性的前提是制定科學(xué)準(zhǔn)確的工藝流程，只有制定更加合理的工藝流程才能夠提高零件的整體質(zhì)量。所以科學(xué)的切削速度、切削刀具角度以及適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量等切削加工條件，才能有效地確保零件的表面機(jī)加工質(zhì)量。

3.2 運(yùn)用更加先進(jìn)加工工藝來(lái)降低原始誤差

在加工機(jī)械零件時(shí)可以對(duì)先進(jìn)的加工技術(shù)進(jìn)行積極的引進(jìn)，利用誤差預(yù)防技術(shù)以及補(bǔ)償技術(shù)來(lái)使得零件加工品質(zhì)得以有效的，提升加工精準(zhǔn)性，降低加工誤差引發(fā)的表面質(zhì)量問(wèn)題。利用更加先進(jìn)的設(shè)備，與此同時(shí)，引進(jìn)更加科學(xué)的工藝，只有做到這兩點(diǎn)才能夠提高零件的制造能力，還能夠改善原有加工工藝帶來(lái)的不足之處，通過(guò)均始化原始誤差和原始誤差轉(zhuǎn)移方式來(lái)減少主要原始誤差的影響，誤差雖然是不可避免的，但是可以通過(guò)更換加工設(shè)備，使用先進(jìn)的加工技術(shù)來(lái)不斷改善傳統(tǒng)加工誤差的影響。

3.3 降低機(jī)械零件的殘余應(yīng)力和表面層熱變形對(duì)質(zhì)量的影響

加工零部件時(shí)，要結(jié)合設(shè)備的性能要求，建立加工指標(biāo)規(guī)劃設(shè)計(jì)，在提升表面性能方面，可以純化機(jī)械部件材料組成，減少熱縮現(xiàn)象對(duì)于材料性能的影響，改善切削液的加入方式和使用流程，降低殘余應(yīng)力產(chǎn)生的裂痕。除此之外，在制造零件的過(guò)程中，還可以利用相關(guān)的制造工藝零件來(lái)使得自身表面質(zhì)量得以有效的改善，增強(qiáng)工件表面材料性能的穩(wěn)定性，進(jìn)而減小在加工零件時(shí)產(chǎn)生的表面層熱變形與殘余應(yīng)力。結(jié)語(yǔ)

要想保證機(jī)械設(shè)備能進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使機(jī)械零件具有良好的工作性能。所以，在加工機(jī)械的過(guò)程中對(duì)影響其表面質(zhì)量的關(guān)鍵性因素要進(jìn)行重點(diǎn)分析，并且要采取行之有效的措施，從而提高我國(guó)的機(jī)械加工表面的技術(shù)水平，使得我國(guó)生產(chǎn)零件的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)在全球化的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，最終促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖英軍.影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（03）：72.

第三篇：淺談?dòng)绊憴C(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施

江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

題 目: 淺談?dòng)绊憴C(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施

系

(部)：

機(jī)電工程系

專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：

機(jī)電一體化

姓

名：

張

麗

準(zhǔn)考證號(hào)： 057010700806 班

級(jí)：

09機(jī)電自考本科班（專(zhuān)科）

指導(dǎo)老師：

肖 業(yè) 文

提交時(shí)間：

2012年4月3日

摘 要

部分的機(jī)械設(shè)備零件的破壞，總是從零件表面開(kāi)始的。產(chǎn)品的性能，特別是它的可靠性和耐久度，在很大程度上決定于零件表面層的質(zhì)量。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量，其目的就是為了掌握機(jī)械加工中各個(gè)工藝對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律，以便利用這些規(guī)律來(lái)控制加工過(guò)程，最終達(dá)到改善產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)產(chǎn)品使用性能的目的。隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器的使用要求越來(lái)越高,一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作,表面層的任何缺陷,不僅直接影響零件的工作性能,而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象,將進(jìn)一步加速零件的失效,這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。一臺(tái)機(jī)器在正常的使用過(guò)程中,由于其零件的工作性能逐漸變壞,以致不能繼續(xù)使用,有時(shí)甚至?xí)蝗粨p壞。其原因除少數(shù)是因?yàn)樵O(shè)計(jì)不周而強(qiáng)度不夠,或偶然事故引起了超負(fù)荷以外,大多數(shù)是由于磨損、受到外界介質(zhì)的腐蝕或疲勞破壞。磨損、腐蝕和疲勞損壞都是發(fā)生在零件的表面,或是從零件表面開(kāi)始的。因此,加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和壽命。本文對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量進(jìn)行了分析，指出了影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素，并提出了提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的措施，對(duì)工程實(shí)踐有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 表面質(zhì)量 改進(jìn)措施

目 錄

前言………………………………………………… …........一、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品性能的影響..................1.1面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響...............................1.2表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響...........................1.3表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響...........................1.4表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響.........................二、影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素..........................2.1切削加工..............................................2.2 表面層冷作硬化.........................................2.3表面層材料金相組織變化...............................2.4表面層殘余應(yīng)力..........................................三、提高加工表面質(zhì)量的措施....................................3.1 刀具方面...........................................3.2 工件材料方面.........................................3.3切削條件方面...............................................3.4 加工方法方面...............................................3.5減少加工表面層變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力提高加工表面質(zhì)量.....結(jié)語(yǔ)..............................................................致謝............................................................參考文獻(xiàn).......................................................淺談?dòng)绊憴C(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施 前言

機(jī)械加工表面質(zhì)量，是指零件在機(jī)械加工后被加工面的微觀不平度，也叫粗糙度，其加工后的表面質(zhì)量直接影響被加工件的物理、化學(xué)及力學(xué)性能。產(chǎn)品的工作性能、可靠性、壽命在很大程度上取決于主要零件的表面質(zhì)量。機(jī)械零件的破壞，一般總是從表面層開(kāi)始的。一般而言，重要或關(guān)鍵零件的表面質(zhì)量要求都比普通零件要高。這是因?yàn)楸砻尜|(zhì)量好的零件會(huì)在很大程度上提高其耐磨性、耐蝕性和抗疲勞破損能力。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律，以便運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)控制加工過(guò)程，最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的。

1．機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品性能的影響 1.1 表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響

零件磨損一般可分為三個(gè)階段，初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。表面粗糙度對(duì)零件表面磨損的影響很大。一般說(shuō)表面粗糙度值愈小，其磨損性愈好。但表面粗糙度值太小，潤(rùn)滑油不易儲(chǔ)存，接觸面之間容易發(fā)生分子粘接，磨損反而增加。因此，接觸面的粗糙度有一個(gè)最佳值，其值與零件的工作情況有關(guān)，工作載荷加大時(shí)，初期磨損量增大，表面粗糙度最佳值也加大。

1.2表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

金屬受交變載荷作用后產(chǎn)生的疲勞破壞往往發(fā)生在零件表面和表面冷硬層下面，因此，零件的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大。表面粗糙度值愈大，在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂痕。表面粗糙度越大，表面的紋就越深，紋底半徑越小，抗疲勞破壞底能力就越差。

1.3表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響

零件在潮濕的空氣或有腐蝕性的介質(zhì)中工作時(shí)，常會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕，是由于在粗糙表面的凹谷處容易積聚腐蝕性介質(zhì)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；電化學(xué)腐蝕，是由于不同金屬材料的零件表面相接觸時(shí)，在表面的波峰處產(chǎn)生電化學(xué)作用而被腐蝕掉。因此，減小表面粗糙度值可以提高零件的耐腐蝕性。

零件在應(yīng)力狀態(tài)下工作時(shí)．會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。表面冷作硬化或產(chǎn)生金相組織變化時(shí)，往往都會(huì)引起表面殘余應(yīng)力，因而會(huì)降低沙子烘干機(jī)設(shè)備零件的耐腐蝕性。

1.4表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響

表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對(duì)于間隙配合，粗糙度值大會(huì)使磨損加大，間隙增大，破壞了要求的配合性質(zhì)。對(duì)于過(guò)盈配合，裝配過(guò)程中一部分表面凸峰被擠平，實(shí)際過(guò)盈量減小，降低了配合件間的連接強(qiáng)度。因此，有配合要求的表面，必須規(guī)定較小的表面粗糙度。

2．影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素 2.1切削加工

刀具幾何形狀的復(fù)映刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。減小進(jìn)給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。此外，適當(dāng)增大刀具的前角以減小切削時(shí)的塑性變形程度，合理選擇潤(rùn)滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。

工件材料的性質(zhì)。加工塑性材料時(shí)，由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韌性愈好，金屬的塑性變形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料時(shí)，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn)，使表面粗糙。

磨削加工影響表面粗糙度的因素。正像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過(guò)程一樣，磨削加工表面粗糙度的形成也是由幾何因素和表面金屬的塑性變形來(lái)決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有：砂輪的粒度、砂輪的硬度、砂輪的修整磨削速度、磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量冷卻潤(rùn)滑液。

影響加工表面層物理機(jī)械性能的因素。在切削加工中，工件由于受到切削力和切削熱的作用，使表面層金屬的物理機(jī)械性能產(chǎn)生變化，最主要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。由于磨削加工時(shí)所產(chǎn)生的塑性變形和切削熱比刀刃切削時(shí)更嚴(yán)重，因而磨削加工后加工表面層上述三項(xiàng)物理機(jī)械性能的變化會(huì)很大。

2.2表面層冷作硬化

冷作硬化及其評(píng)定參數(shù)。機(jī)械加工過(guò)程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使品格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移，品粒被拉長(zhǎng)和纖維化，甚至破碎，這些都會(huì)使表面層金屬的硬度和強(qiáng)度提高，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷作硬化（或稱(chēng)為強(qiáng)化）。表面層金屬?gòu)?qiáng)化的結(jié)果，會(huì)增大金屬變形的阻力，減小金屬的塑性，金屬的物理性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。被冷作硬化的金屬處于高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，只要一有可能，金屬的不穩(wěn)定狀態(tài)就要向比較穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為弱化。弱化作用的大小取決于溫度的高低、溫度持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短和強(qiáng)化程度的大小。由于金屬在機(jī)械加工過(guò)程中同時(shí)受到力和熱的作用，因此，加工后表層金屬的最后性質(zhì)取決于強(qiáng)化和弱化綜合作用的結(jié)果。評(píng)定冷作硬化的指標(biāo)有三項(xiàng)，即表層金屬的顯微硬度HV、硬化層深度h和硬化程度N。

式中H——加工后工件表面層顯微硬度

H0——加工前工件材料顯微硬度

影響冷作硬化的主要因素。切削刃鈍圓半徑增大，對(duì)表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。切削速度增大，刀具與工件的作用時(shí)間縮短，使塑性變形擴(kuò)展深度減小，冷硬層深度減小。切削速度增大后，切削熱在工件表面層上的作用時(shí)間也縮短，將使冷硬程度增加。進(jìn)給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強(qiáng)。工件材料的塑性愈大，冷硬現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。

2.3表面層材料金相組織變化

當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí),表層金屬發(fā)生金相組織的變化,使表層金屬?gòu)?qiáng)度和硬度降低,并伴有殘余應(yīng)力產(chǎn)生,甚至出現(xiàn)微觀裂紋,這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨削燒傷。在磨削淬火鋼時(shí),可能產(chǎn)生以下三種燒傷:

回火燒傷:如果磨削區(qū)的溫度未超過(guò)淬火鋼的相變溫度,但已超過(guò)馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度,工件表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織(索氏體或托氏體),這種燒傷稱(chēng)為回火燒傷。

淬火燒傷:如果磨削區(qū)溫度超過(guò)了相變溫度,再加上冷卻液的急冷作用,表層金屬發(fā)生二次淬火,使表層金屬出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織,其硬度比原來(lái)的回火馬氏體的高,在它的下層,因冷卻較慢,出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織(索氏體或托氏體),這種燒傷稱(chēng)為淬火燒傷。

退火燒傷:如果磨削區(qū)溫度超過(guò)了相變溫度,而磨削區(qū)域又無(wú)冷卻液進(jìn)入,表層金屬將產(chǎn)生退火組織,表面硬度將急劇下降,這種燒傷稱(chēng)為退火燒傷。

改善磨削燒傷的途徑 :磨削熱是造成磨削燒傷的根源,故改善磨削燒傷由兩個(gè)途徑:一是盡可能地減少磨削熱地產(chǎn)生;二是改善冷卻條件,盡量使產(chǎn)生地?zé)崃可賯魅牍ぜ?/p>

正確選擇砂輪;合理選擇切削用量;改善冷卻條件。

2.4表面層殘余應(yīng)力

產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因：

（1）切削時(shí)在加工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生，使表面金屬的比容加大。由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，而表層金屬的比容增大，體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的阻止，因此就在表面金屬層產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，而在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。

（2）切削加工中，切削區(qū)會(huì)有大量的切削熱產(chǎn)生。

（3）不同金相組織具有不同的密度，亦具有不同的比容。如果表面層金屬產(chǎn)生了金相組織的變化，表層金屬比容的變化必然要受到與之相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。

零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇：

零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樽罱K工序在該工作表面留下的殘余應(yīng)力將直接影響機(jī)器零件的使用性能。選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的破壞形式。在交變載荷作用下，機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋，會(huì)因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。

3．提高加工表面質(zhì)量的措施

通過(guò)前面的分析，我們知道影響表面粗糙度的因素有切削條件（切削速度、進(jìn)給量、切削液）、刀具（幾何參數(shù)、切削刃形狀、刀具材料、磨損情況）、工件材料及熱處理、工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床精度等幾個(gè)方面。在了解了影響表面粗糙度的因素之后，我們必須根據(jù)需要降低加工表面的粗糙度，改善機(jī)械加工的表面質(zhì)量。

3.1 刀具方面

在切削加工中,工件由于受到切削力和切削熱的作用,使表面層金屬的物理機(jī)械性能產(chǎn)生變化,最主要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。由于磨削加工時(shí)所產(chǎn)生的塑性變形和切削熱比刀刃切削時(shí)更嚴(yán)重,因而磨削加工后加工表面層上述三項(xiàng)物理機(jī)械性能的變化會(huì)很大。為了減少殘留面積，刀具應(yīng)采用較大的刀尖圓弧半徑、較小的副偏角或合適(=0)的修光刃或?qū)捜芯俚丁⒕?chē)刀等。選用與工件材料適應(yīng)性好的刀具材料，避免使用磨損嚴(yán)重的刀具，這些均有利于減小表面粗糙度。

3.2工件材料方面

工件材料性質(zhì)中，對(duì)加工表面粗糙度影響較大的是材料的塑性和金相組織。對(duì)于塑性大的低碳鋼、低合金鋼材料，預(yù)先進(jìn)行正火處理以降低塑性，切削加工后能得到較小的粗糙度。工件材料應(yīng)有適宜的金相組織（包括狀態(tài)、晶粒度大小及分布）。加工塑性材料時(shí),由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形,加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。工件材料韌性愈好,金屬的塑性變形愈大,加工表面就愈粗糙。加工脆性材料時(shí),其切屑呈碎粒狀,由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn),使表面粗糙。

3.3切削條件方面

切削用量：切削塑性材料時(shí)，采用高速切削，可減小切削變形，且可以抑制積屑瘤的產(chǎn)生，有利于減小表面粗糙度；切削脆性材料時(shí)，切削速度對(duì)表面粗糙度影響不大。減小進(jìn)給量f可降低殘留面積高度，減小表面粗糙度。但是，進(jìn)給量f不能過(guò)小，否則刀刃由于切削厚度過(guò)小而無(wú)法切入工作，與工件發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓和摩擦，反而使粗糙度值增大。以較高的切削速度切削塑性材料可抑制積屑瘤出現(xiàn)，減小進(jìn)給量，采用高效切削液，增強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度，提高機(jī)床的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，都可獲得好的表面質(zhì)量。

3.4加工方法方面

1）、選擇合理的磨削參數(shù)：

在生產(chǎn)中比較可行的辦法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定磨削參數(shù)。先按初步先定的磨削參數(shù)試磨，檢查工件表面熱損傷情況，據(jù)此調(diào)整磨削參數(shù)直至最后確定下來(lái)。另一種方法是在磨削過(guò)程中連續(xù)測(cè)量磨削區(qū)的溫度，然后控制磨削參數(shù)。

2）、選擇有效的冷卻方法：

選擇適宜的磨削液和有效的冷卻方法，如采用高壓大流量冷卻、內(nèi)冷卻或?yàn)闇p輕高速旋轉(zhuǎn)的砂輪表面的高壓附著氣流的作用，有利于冷卻液能順利地噴注到磨削區(qū)。

主要是采用精密、超精密和光整加工。選用較小的徑向進(jìn)給量，選用較大的砂輪速度和較小的軸向進(jìn)給速度，工件速度應(yīng)該低些，采用細(xì)粒度砂輪；精細(xì)修整砂輪工作表面，使砂輪上磨粒鋒利，也可達(dá)到較好的磨削效果。選擇適宜的磨削液能獲得低粗糙度表面。

3.5減少加工表面層變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力提高加工表面質(zhì)量

合理選擇刀具的幾何形狀，采用較大的前角和后角，并在刃磨時(shí)盡量減小其切削刃刃口半徑；使用刀具時(shí)，應(yīng)合理限制其后刀面的磨損寬度；合理選擇切削用量，采用較高的切削速度和較小的進(jìn)給量；加工時(shí)采用有效的切削液等，可減少加工表面層變形強(qiáng)化。

結(jié) 語(yǔ)

當(dāng)零件表面存在殘余應(yīng)力時(shí)，其疲勞強(qiáng)度會(huì)明顯下降，特別是對(duì)有應(yīng)力集中或在有腐蝕性介質(zhì)中工作的零件，影響更為突出。為此，應(yīng)盡可能在機(jī)械加T中減小或避免產(chǎn)生殘余應(yīng)力。但是，影響殘余應(yīng)力產(chǎn)生的因素較為復(fù)雜。總的說(shuō)來(lái)，凡能減小塑性變形和降低切削溫度的因素都能使已加工表面的殘余應(yīng)力減小。

此外，生產(chǎn)中常采用滾壓、擠（脹）孔、噴丸強(qiáng)化、金剛石壓光等冷壓加工方法來(lái)改善表面層材質(zhì)的變化。通過(guò)這些措施在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，大大的提高了機(jī)械加工零件的表面質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的工作性能、可靠性、壽命。

致 謝

本論文設(shè)計(jì)在肖業(yè)文老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，論文初稿與定稿無(wú)不凝聚著李老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，肖老師為我提供了種種專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，肖老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意！

在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。

同時(shí)，在論文寫(xiě)作過(guò)程中，我還參考了有關(guān)的書(shū)籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。

我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)，對(duì)于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！

參考文獻(xiàn)

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第四篇：影響機(jī)械加工表面粗糙度的幾個(gè)因素及措施[定稿]

職教類(lèi)

影響機(jī)械加工表面粗糙度的幾個(gè)因素及措施

摘要：表面粗糙度是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，它是評(píng)價(jià)零件的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)，它的波距和波高都比較小，是一種微觀的幾何形狀誤差。對(duì)機(jī)械加工表面，表面粗糙度是由切削時(shí)的刀痕，刀具和加工表面之間的摩擦，切削時(shí)的塑性變形，以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)等原因所造成的。表面粗糙度是檢驗(yàn)零件質(zhì)量的主要依據(jù)，它的選擇直接關(guān)系到生產(chǎn)成本、產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工

表面粗糙度

提高措施

隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器的使用要求越來(lái)越高，一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作，表面層的任何缺陷，不僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象，將進(jìn)一步加速零件的失效，這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。

一、機(jī)械加工表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響

表面粗糙度對(duì)零件的配合精度，疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性，摩擦磨損等使用性能都有很大的影響。

1、表面質(zhì)量對(duì)零件配合精度的影響

（1）對(duì)間隙配合的影響

由于零件表面的凹凸不平，兩接觸表面總有一些凸峰相接觸。表面粗糙度

過(guò)大，則零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，接觸表面會(huì)很快磨損，從而使間隙增大，引起配合性質(zhì)改變，影響配合的穩(wěn)定性。特別是在零件尺寸和公差小的情況下，此影響更為明顯。

(2)對(duì)過(guò)盈配合的影響

粗糙表面在裝配壓入過(guò)程中，會(huì)將相接觸的峰頂擠平，減少實(shí)際有效過(guò)盈量，降低了配合的連接強(qiáng)度。

2、表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

零件表面越粗糙，則表面上的凹痕就越深明，產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象就越嚴(yán)重。當(dāng)零件受到交變載荷的作用時(shí)，疲勞強(qiáng)度會(huì)降低，零件疲勞損壞的可能性增大。

3、表面質(zhì)量對(duì)零件抗腐蝕性的影響

零件表面越粗糙，則積聚在零件表面的腐蝕氣體或液體也越多，且通過(guò)表面的微觀凹谷向零件表層滲透，形成表面銹蝕。

4、表面質(zhì)量對(duì)零件摩擦磨損的影響

兩接觸表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面越粗糙，摩擦系數(shù)越大，摩擦阻力越大，因摩擦消耗的能量也越大，并且還影響零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的靈活性。此外，表面越粗糙，兩配合表面的實(shí)際有效接觸面積越小，單位面積壓力越大，更易磨損。

此外，表面粗糙度還影響零件的接觸剛度、密封性能、產(chǎn)品的美觀和表面涂層的質(zhì)量等。因此，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命應(yīng)選取合理的表面粗糙度。

二、影響表面粗糙度的因素及措施

1、切削加工影響表面粗糙度的因素

在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。減小

進(jìn)給量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。此外，適當(dāng)增大刀具的前角以減小切削時(shí)的塑性變形程度。合理選擇潤(rùn)滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。

2、工件材料的性質(zhì)

加工塑性材料時(shí)，由于刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料時(shí)，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn)，使表面粗糙度值加大。

3、切削用量

（1）進(jìn)給量?影響

采用較小的進(jìn)給量?，加工表面殘留面積高度較小，對(duì)減小粗糙度Ra值有利。

（2）切削速度υ的影響

切削塑性材料，當(dāng)切削速度υ小于5 m／min或大于100 m／min時(shí)，不易產(chǎn)生積屑瘤，對(duì)減小粗糙度Ra值有利。當(dāng)切削速度υ在20--25 m／min，且切削溫度約為300oC時(shí)，切屑與刀具前刀面摩擦系數(shù)最大，此時(shí)積屑瘤高度最大，使粗糙度Ra值增加。

（3）切削深度αp影響

切削深度αp比進(jìn)給量?和切削速度υ對(duì)粗糙度Ra值的影響要小。當(dāng)αp減小時(shí)，切削力減小，不易產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)減小粗糙度Ra值有利。

4、磨削加工影響表面粗糙度的因素

像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過(guò)程一樣，磨削加工表面粗糙度的形成也

是由幾何因素和表面金屬的塑性變形來(lái)決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有：(1)砂輪的粒度；(2)砂輪的硬度；(3)砂輪的修整；(4)磨削速度；(5)磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)；(6)工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量；(7)冷卻潤(rùn)滑液。

三、提高表面粗糙度的措施

1、減小切削加工表面粗糙度的措施

(1)刀具方面：在工藝系統(tǒng)剛度足夠時(shí)，采用較大的刀尖圓弧半徑re，較小副偏角k＇r，使用長(zhǎng)度比進(jìn)給量稍大一些的k＇r=0的修光刃；采用較大的前角r。加工塑性的材料，提高刀具的刃磨質(zhì)量，減小刀具前、后刀面的粗糙度數(shù)值，使其不大于Ra1.25μm；選用與工件親和力小的刀具材料；對(duì)刀具進(jìn)行氧、氮化處理；限制副刀刃上的磨損量；選用細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金做刀具等。

(2)工件方面：應(yīng)有適宜的金相組織(低碳鋼、低合金鋼中應(yīng)有鐵素體加低碳馬氏體、索氏體或片狀珠光體，高碳鋼、高合金鋼中應(yīng)有粒狀珠光體)；加工中碳鋼及中碳合金鋼時(shí)若采用較高切削速度，應(yīng)為粒狀珠光體；若采用較低切削速度，應(yīng)為片狀珠光體組織。合金元素中碳化物的分布要細(xì)勻；易切鋼中應(yīng)含有硫鉛等元素；對(duì)工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，提高硬度，降低塑性；減小鑄鐵中石墨的顆粒尺寸等。

(3)切削條件方面：以較高的切削速度切削塑性材料；減小進(jìn)給量；采用高效切削液；提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，增強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度；采用超聲波振動(dòng)切削加工等。

2、減小磨削加工表面粗糙度參數(shù)值的措施

(1)砂輪特性方面：采用細(xì)粒度砂輪；提高磨粒切削刃的等高性；根據(jù)工件材料、磨料等選擇適宜的砂輪硬度；選擇與工件材料親和力小的磨料；采用適宜的彈性結(jié)合劑的砂輪，采用直徑較大的砂輪；增大砂輪的寬度等。

(2)砂輪修整方面：金剛石的耐磨性、刃口形狀、安裝角度應(yīng)滿足一定要求；選擇適當(dāng)?shù)男拚昧俊?/p>

(3)磨削條件方面：提高砂輪速度或降低工作速度，使V砂/V工的比值增大；采用較小的縱向進(jìn)給量、磨削深度，最后進(jìn)行無(wú)進(jìn)給光磨。正確選用切削液的種類(lèi)、濃度比、壓力、流量和清潔度等；提高砂輪的平衡精度；提高主軸的回轉(zhuǎn)精度、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平衡性及整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度。

四、結(jié) 論

由于機(jī)械加工表面對(duì)機(jī)器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響，因此對(duì)機(jī)器零件的重要表面應(yīng)提出一定的表面粗糙度要求。由于影響表面粗糙度的因素是多方面的，因此應(yīng)該綜合考慮各方面的因素，對(duì)表面粗糙度根據(jù)需要提出比較經(jīng)濟(jì)適用的要求。

第五篇：印刷質(zhì)量影響因素

影響印刷工藝正常進(jìn)行的因素很多，如印刷設(shè)備、油墨、紙張等。其中紙張本身及使用方面的諸多因素對(duì)印刷質(zhì)量的影響很大,以下我們就此問(wèn)題做一分析。

紙張本身的原因

1.紙張的纖維及組分

紙張主要是由植物纖維（木材類(lèi)、莖稈類(lèi)、韌皮類(lèi)、籽皮類(lèi)等）、填料（滑石粉、高嶺土、硫酸鋇等）、膠料（松香膠、硫酸鋁、骨膠、淀粉、干酪素）等組成的，由于所用原料不同，制成的紙張性能也不同。如普通紙大都采用莖稈類(lèi)纖維，其表面凸凹不平、多孔，即使用滑石粉加填，也不能進(jìn)行高質(zhì)量的印刷；而較高級(jí)的紙張韌皮類(lèi)和籽皮類(lèi)纖維含量少，且常用高嶺土等進(jìn)行表面涂布，紙面的平整度、光滑度、光澤度及強(qiáng)度都好于普通紙。

2.紙張的親水性

紙張中的纖維、填料都是親水性很強(qiáng)的物質(zhì)，加上纖維、填料之間所形成的毛細(xì)孔對(duì)水有吸附作用，更增加了紙張的親水性。紙張的含水量與空氣濕度成正比，陰雨天時(shí)，空氣的濕度相對(duì)增大，這時(shí)紙張會(huì)吸收空氣中的水分而膨脹，強(qiáng)度隨之下降，印刷時(shí)就易出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，墨跡的干燥速度也明顯下降。當(dāng)空氣干燥或氣溫較高時(shí)，紙張內(nèi)部水分又會(huì)散發(fā)到空氣中，使紙張失水而收縮，造成紙張抗拉力下降、發(fā)脆、易碎，并產(chǎn)生靜電，印刷時(shí)會(huì)因紙張吸水過(guò)量而變形。

紙張的親水性對(duì)印刷工藝的影響相當(dāng)大，特別是采用單色機(jī)套印時(shí)，印完第一色后，必須經(jīng)過(guò)晾曬，使墨跡徹底干燥后再印第二色。如果車(chē)間溫濕度發(fā)生變化或潤(rùn)版液用量過(guò)多時(shí)，第二色印刷就會(huì)因紙張的變形而套印不準(zhǔn)。為了適應(yīng)紙張的這一親水性，應(yīng)把車(chē)間的濕度控制在一定范圍內(nèi)，并將紙張?zhí)崆八偷杰?chē)間，與車(chē)間的溫濕度平衡。

3.紙張的平滑度

紙張的平滑度是指紙張表面的平整、均勻及光滑程度，主要由制造工藝及原材料的性質(zhì)決定，對(duì)印刷質(zhì)量有直接影響。表面平滑的紙張印出的印品印跡清晰、整齊、層次分明；而表面凸凹不平的紙張，印刷時(shí)因墨層轉(zhuǎn)移不均勻，可導(dǎo)致印跡不清晰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。另外，紙張還具有兩面性，即便是用同樣墨量、同一臺(tái)膠印機(jī)印刷，其正面的圖文清晰度等都比反面高。因此，印刷時(shí)應(yīng)選擇平滑度好的紙張，以提高印刷質(zhì)量。

4.紙張的施膠度

紙張施膠度越高，其抗水性越強(qiáng)，潤(rùn)版液的用量就少，如膠版紙等；紙張施膠度越低，其抗水性越小，潤(rùn)版液的用量就大，如毛邊紙等。因此印刷時(shí)應(yīng)根據(jù)紙張施膠度的多少相應(yīng)增加或減少潤(rùn)版液用量，使紙張強(qiáng)度等適應(yīng)印刷要求，減少紙張伸縮、掉毛、掉粉及變形等紙病。

紙張使用方面的原因

1.紙張的裁切

印刷用紙首先要求尺寸準(zhǔn)確,裁切時(shí)應(yīng)留出標(biāo)線、叼口的位置，且各邊相互垂直，以便套印；紙張的經(jīng)緯方向應(yīng)一致，以便于膠印機(jī)叼紙牙的叼紙。裁切時(shí)，刀口要光滑、整齊，不能有毛邊，否則印刷時(shí)膠印機(jī)的叼紙牙不能準(zhǔn)確叼住紙邊，易引起碎紙、雙張、套印不準(zhǔn)確等故障。

２.紙張的存放

首先要求存放地的溫濕度接近印刷車(chē)間，并較穩(wěn)定，且存放時(shí)紙張應(yīng)堆放平整，否則也就失去了存放的意義。其次要存放適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使紙張充分與環(huán)境溫濕度適應(yīng)，并基本定型，即便臨時(shí)更換到其他地方，短時(shí)間內(nèi)也不會(huì)發(fā)生尺寸變形。這樣的紙張經(jīng)過(guò)裁切后上機(jī)印刷，對(duì)印刷質(zhì)量影響很小。但如果存放期過(guò)短，則與剛生產(chǎn)出的紙張沒(méi)有太大的區(qū)別，其含水量不穩(wěn)定，紙張發(fā)脆、易碎、易產(chǎn)生靜電，上機(jī)印刷時(shí)，不利于輸紙，且易起褶而影響印刷質(zhì)量。此外，紙張不宜大批量裁切后存放，因?yàn)槿绻貌煌辏Ｓ嗟募垙堃矔?huì)變形。

３.印刷機(jī)對(duì)紙張的影響

印刷時(shí)，一些操作人員遇到紙張起褶、變形、套印不準(zhǔn)等問(wèn)題，就認(rèn)為是紙張的質(zhì)量不合格，其實(shí)印刷機(jī)調(diào)整不當(dāng)也是引起印刷故障的原因之一，如過(guò)緊的叼紙牙容易將紙張的邊緣叼破或叼成不平

狀，影響印刷套印準(zhǔn)確性；而叼紙牙過(guò)松，在橡皮滾筒合壓時(shí)，會(huì)因油墨的黏性等因素使紙張滑動(dòng)，影響紙張的套準(zhǔn)精度和網(wǎng)點(diǎn)的光潔度；規(guī)矩調(diào)節(jié)不當(dāng)也會(huì)引起紙張起褶；機(jī)器供水量過(guò)大時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致紙張過(guò)分吸水而變形

(1).拷貝紙：17g正度規(guī)格：用于增值稅票，禮品內(nèi)包裝，一般是純白色。

(2).打字紙：28g正度規(guī)格：用于聯(lián)單.表格，有七種色分：白.紅.黃.蘭.綠.淡綠.紫色。

(3).有光紙：35-40g正度規(guī)格：一面有光，用于聯(lián)單.表格.便箋，為低檔印刷紙張。

(4).書(shū)寫(xiě)紙：50-100g大度.正度均有，用于低檔印刷品,以國(guó)產(chǎn)紙最多。

(5).雙膠紙：60-180g大度.正度均有，用于中檔印刷品以國(guó)產(chǎn).合資及進(jìn)口常見(jiàn)。

(6).新聞紙：55-60g滾筒紙.正度紙.報(bào)紙選用。

(7).無(wú)碳紙：

40-150g大度.正度均有，有直接復(fù)寫(xiě)功能，分上.中.下紙，上中下紙不能調(diào)換或翻用，紙價(jià)不同，有七種顏色，常用于聯(lián)單.表格。

(8).銅版紙：

A.雙銅80-400g正度.大度均有，用于高檔印刷品。

B.單銅：用于紙盒.紙箱.手挽袋.藥盒等中.高檔印刷。

(9).亞粉紙：105-400g用于雅觀.高檔彩印。

(10).灰底白版紙：200g以上，上白底灰，用于包裝類(lèi)。

(11).白卡紙：200g，雙面白，用于中檔包裝類(lèi)。

(12).牛皮紙：60-200g，用于包裝.紙箱.文件袋.檔案袋.信封。

(13).特種紙：一般以進(jìn)口紙常見(jiàn)，主要用于封面.裝飾品.工藝品.精品等印刷。

紙張的規(guī)格

紙張的規(guī)格包括紙張的類(lèi)型、尺寸和重量。

1．紙張的類(lèi)型

在印刷用紙中，紙張一般分為單張紙和卷筒紙兩種類(lèi)型。卷筒紙用在輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)上，一般印刷大都采用單張紙。

2．紙張的尺寸

印刷紙張的尺寸規(guī)格分為單張紙和卷筒紙兩種。

單張紙的幅面尺寸有：800mmXl230mm，900mmX 1280mm，1000mmX 1400mm，690mmX960mm。紙張幅面允許的偏差為土3mm，符合上述尺寸規(guī)格的紙張均為全張紙或全開(kāi)紙。其中880mmXl230mm是A系列的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

卷筒紙的長(zhǎng)度一般6000m為一卷，寬度尺寸有787mm、850mm、880mm、1092mm、1575mm、1562mm等。卷筒紙寬度允許的偏差為土3mm。

3．紙張的重量

紙張的重量用定量和令重來(lái)表示。

定量是單位面積紙張的重量，單位為g／m2，即每平方米的克重。常用的紙張定量有50g／m9，60g／m2，70g／m9，80g／m2，lO5g／m2，128g／m2，157g／m2，200s/m2等。定量越大，紙張?jiān)胶瘛６吭?50g／m2以下的為紙張，達(dá)到或者超過(guò)250g／m2則為紙板。

令重是每令紙張的總重量，單位是kg。1令紙為500張，每張的大小為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸，即全張紙或全開(kāi)紙。

根據(jù)紙張的定量和幅面尺寸，可以用下面的公式計(jì)算令重。

令重(kg)：紙張的幅面(mz)X500X定量(g／m2)

常用紙張的分類(lèi)

紙張的種類(lèi)很多，約有上千種，但我們經(jīng)常接觸的只有百余種，涉及到印刷、裝訂的也只有十幾種。紙張的分類(lèi)方法有兩種：一種是根據(jù)造紙方法不同分類(lèi)；另一種是根據(jù)紙張品

種不同分類(lèi)。

1．按造紙方法分類(lèi)

①施膠紙與非施膠紙 根據(jù)使用需要，紙張可以施膠也可以不施膠。施膠的稱(chēng)膠版紙，單面施膠的為單面膠版紙，雙面施膠的為雙面膠版紙，不施膠的為一般紙。

②涂料紙與非涂料紙 涂料紙，也稱(chēng)銅版紙。它是在原紙上進(jìn)行涂布、增白、壓光等制成的一種紙。③色紙與白紙 色紙，即染色紙，用有機(jī)或無(wú)機(jī)染料可加工出各色紙張。白紙又分有增白劑和無(wú)增白劑紙，無(wú)增白的紙也稱(chēng)本色紙。

④卷筒紙與單張紙 卷筒紙即紙張按一定寬度連續(xù)復(fù)卷成筒狀的一種包裝形式；單張紙，是將連續(xù)的紙張，按一定規(guī)格裁成所需幅面的一種包裝形式。卷筒紙供輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)連續(xù)印刷使用，單張紙可在一般印刷機(jī)上使用。

2．常用紙張分類(lèi)及用途

常用紙張有三種，即印刷用紙、書(shū)寫(xiě)制圖用紙、包裝用紙。

(1)印刷用紙 印刷常用紙張有凸版、新聞、膠版、銅版紙等多種。

凸版紙：一般書(shū)籍、雜志、課本和部分手冊(cè)、資料等

新聞紙：報(bào)紙、期刊、部分書(shū)籍和手冊(cè)等

膠版紙：高檔書(shū)籍、手冊(cè)、雜志、文獻(xiàn)、一般彩圖、畫(huà)冊(cè)、封面、商標(biāo)、年歷等

薄凸版紙（字典紙）：普通字典、科技資料等

銅版紙（涂料紙）：細(xì)網(wǎng)線印晶、畫(huà)冊(cè)、封面、高級(jí)本冊(cè)封面、夾卡、臺(tái)歷、各種裝飾書(shū)盒、高級(jí) 包裝盒 等

凹版紙：有價(jià)證券、重要文件、美術(shù)圖片、畫(huà)冊(cè)等

白卡紙：名片、請(qǐng)柬、證書(shū)、獎(jiǎng)狀、賀年片、包裝盒、精平裝書(shū)背和硬襯紙等

(2)書(shū)寫(xiě)制圖用紙

書(shū)寫(xiě)紙：一般用于手冊(cè)、賬冊(cè)、試卷等 ；無(wú)碳、有碳紙：復(fù)寫(xiě)、打字、發(fā)票等

打字紙：?jiǎn)螕?jù)、信箋、表格、講義等 ；圖畫(huà)紙：鉛筆畫(huà)、水彩畫(huà)

復(fù)印紙：專(zhuān)為復(fù)印機(jī)用紙 ；描圖紙：設(shè)計(jì)底圖

有光紙：稿紙、信箋、發(fā)票等 ；宣紙：木版水印、繪畫(huà)、書(shū)法、裱粘等

拷貝紙：復(fù)寫(xiě)、打字、商品內(nèi)包裝、集郵冊(cè)等；

連史紙(毛邊紙)：書(shū)法、繪畫(huà)、制作線裝書(shū)

（3）包裝用紙

牛皮紙：包裝、卷宗、信封、紙袋、精裝書(shū)背用紙等

瓦楞紙 ：包裝箱、墊箱板、易碎損物品包裝盒或箱

黃色包裝紙：包裝書(shū)冊(cè)、食品、臨時(shí)各種包裝用紙等

花紋紙：高級(jí)化妝品等各種高級(jí)小商品包裝盒

一、紙張的主要性能(property)

物理性能：包括定量、厚度、緊度、透氣度、施膠度和吸收性等

光學(xué)性能：包括白度、不透明度等

機(jī)械性能（機(jī)械強(qiáng)度）：包括抗張強(qiáng)度、耐破度、耐折度和撕裂度等

化學(xué)性能：包括化學(xué)成分的含量、水分、PH值、灰分、銅價(jià)和粘度等

（一）紙張的物理性能

1.定量與厚度（quantity and thickness）

定量是指紙張單位面積的重量，一般以每平方米紙張有多少克表示，即g/m2。

厚度是指在一定的面積和一定的壓力下，測(cè)得紙樣兩面之間的垂直距離。

2.緊度(tightness)

緊度是指每立方厘米紙張的重量，其結(jié)果以g/cm3表示。

3.施膠度

施膠度表示紙張抗水性能的大小。施膠度是以標(biāo)準(zhǔn)墨水劃線時(shí)，不擴(kuò)散也不滲透的線條最大寬度（mm）表示。

4.吸收性(absorptivity)

紙張對(duì)液體、氣體具有吸收能力。吸收的原理：1）紙張纖維之間具有無(wú)數(shù)毛細(xì)孔隙，2）纖維素和半纖維素具有大量親水基團(tuán)—OH。

紙張的含水量（正常含水量一般為7%）

吸收有害氣體，不利于紙張的耐久性

（二）紙張的光學(xué)性能

白度(whiteness)是指紙張受到光照后全面反射的能力，以百分?jǐn)?shù)表示。某一紙張白度下降表示紙張老化耐久性下降的指標(biāo)。

（三）紙張的機(jī)械性能

紙張的機(jī)械性能又稱(chēng)機(jī)械強(qiáng)度，是指紙張?jiān)谝欢C(jī)械外力條件下，抵抗外力作用的能力。也是衡量紙張耐久性的重要指標(biāo)。

機(jī)械強(qiáng)度(mechanical shrength)取決于紙張纖維的原始強(qiáng)度，和纖維與纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。

1.抗張強(qiáng)度(tensiling strength)：紙張能承受的最大張力。通常以一定寬度的試樣的抗張力，以N/15mm、KN/m表示。

2.耐破度(wearproof strength)：紙張?jiān)趩挝幻娣e上所承受的均勻增大的最大壓力，以Pa、Mpa、Kpa表示。

3.耐折度(foldproof strength)：紙張?jiān)谝欢◤埩ο拢嚇觼?lái)回做一定角度折疊，直至其斷裂時(shí)的折疊次數(shù)，以雙次表示。

4.撕裂度(tearproof strength)：紙張被切出一定長(zhǎng)度的裂口，再?gòu)牧芽陂_(kāi)始撕破所需要的力，以mN表示。

（四）紙張的化學(xué)性能

1.水分

結(jié)合水(bound water)：纖維素非結(jié)晶區(qū)上有許多游離氫氧基，能于水分子氫鍵結(jié)合，這部分水是結(jié)合水。結(jié)合水分子排列有一定方向，賦予纖維柔韌性和好的機(jī)械強(qiáng)度。

游離水(free water)：纖維結(jié)構(gòu)中的各個(gè)單元，如微纖維之間、原細(xì)纖維之間或大分子之間存在大量毛細(xì)管，由毛細(xì)管作用所吸附的水稱(chēng)之為游離水。促使紙張纖維素發(fā)生各種有害化學(xué)反應(yīng)，并為微生物和檔案害蟲(chóng)提供水分。

2.紙張的PH值

酸是纖維素水解反應(yīng)的催化劑，氫離子濃度越大，刺激氧橋斷裂，影響紙張耐久性。

3.紙的銅價(jià)(cupric value)

銅價(jià)是指在特定的條件下，100g絕干纖維素（紙漿）使氧化銅（CuO，二價(jià)銅）還原為氧化亞銅（Cu2O,一價(jià)銅）的克數(shù)。

銅價(jià)主要用于鑒別纖維素C1還原基的多少以及鏈的長(zhǎng)短。纖維素分子水解、氧化后聚合度下降，暴露出更多的還原基團(tuán)，銅價(jià)增大，耐久性下降。

二、紙張老化(aging)

（一）張老化的概念：在外界各種不利環(huán)境作用下，紙張主要化學(xué)成分發(fā)生不可逆的化學(xué)變化，從而使紙張性能下降的過(guò)程。

微觀表現(xiàn)：纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；

宏觀表現(xiàn)：紙張泛黃，白度下降；機(jī)械強(qiáng)度下降；銅價(jià)上升；酸度上升PH值減小。

（二）紙張老化原因

1.老化的內(nèi)因

（1）主要化學(xué)成分的變化

維素和半纖維素水解、氧化、氧化降解、光解、光氧化作用

木質(zhì)素氧化和光解反應(yīng)

纖維素>半纖維素>木質(zhì)素（表示分子穩(wěn)定性，不宜老化程度）

（2）紙張內(nèi)部的有害物質(zhì)

生產(chǎn)過(guò)程中殘留的酸、氧化劑、施膠明礬、金屬離子等

2．老化的外因

高溫、高濕、光線、酸、氧化劑、微生物等加速發(fā)生水解、氧化和光解反應(yīng)。

（三）人工老化試驗(yàn)(accelerated aging test)

人為給紙張不利的外因條件，加速紙張老化速度，測(cè)出紙張白度、機(jī)械強(qiáng)度、酸度等理化指標(biāo)，判斷紙張耐久性的試驗(yàn)。

干熱老化試驗(yàn)表明：紙張?jiān)跍囟?05℃±2℃老化72小時(shí)，相當(dāng)于自然室溫下保存25年。以此判斷紙張耐久性的好壞，并可推算出紙張的預(yù)期壽命。

一 印刷紙張尺寸

平板印刷紙張的大小和形狀是由長(zhǎng)、寬尺寸決定的。其長(zhǎng)寬尺寸是依據(jù)印刷品的開(kāi)法（最常用的為幾何級(jí)數(shù)開(kāi)切為３２開(kāi)）和印版的要求由國(guó)家主管部門(mén)規(guī)定的。卷筒印刷紙只規(guī)定了其寬度（或長(zhǎng)度），印張的長(zhǎng)度（或?qū)挾龋﹦t在印刷機(jī)上切出，所以卷筒紙尺寸與平板紙尺寸的實(shí)質(zhì)是一致的，只不過(guò)形式不同罷了。

印刷紙的長(zhǎng)寬尺寸雖然是由國(guó)家主管部門(mén)規(guī)定的，但并非簡(jiǎn)單的人為規(guī)定，而是有其科學(xué)依據(jù)的：第一要保持常規(guī)開(kāi)法印制出的各種印刷品形狀美觀，不使印出的書(shū)籍呈正方形或窄長(zhǎng)條，給人以不協(xié)調(diào)的感覺(jué)。第二要保持采用幾何級(jí)數(shù)開(kāi)法時(shí)，不同開(kāi)數(shù)（如１６開(kāi)和３２開(kāi)）的書(shū)籍形狀相似。

從爭(zhēng)取印刷品形狀美觀的角度來(lái)看，紙張及成書(shū)的長(zhǎng)寬比使人感覺(jué)最合適的比例是所謂的“黃金比”。“黃金比”即長(zhǎng)：寬＝1.618:1。

要保持不同開(kāi)數(shù)的書(shū)籍形狀相似，就要研究紙張的開(kāi)切（或折疊）方法。紙張一般是按對(duì)半裁切的方法裁截。裁切（或折疊）后的長(zhǎng)就是裁切前的寬，要想保持裁切后和裁切前形狀相似，就必須保持裁切前的長(zhǎng)與寬之比。即要求：ａ：ｂ＝ｂ：（ａ／２），這就是說(shuō)，要使３２開(kāi)書(shū)籍的形狀與１６開(kāi)、６４開(kāi)書(shū)籍的形狀保持相似，就必須使紙張尺寸的長(zhǎng)與寬之比接近于1.414:1。

國(guó)外不少?lài)?guó)家都采用這個(gè)長(zhǎng)寬比。如日本平板紙841*1189（MM），我國(guó)采用的國(guó)際通用尺寸880*1230（MM）。

根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ147-89的規(guī)定，卷筒紙的寬度尺寸（單位：ＭＭ）是：157

51562 1400 109

21280 1000

1230

900

880

787

平板紙幅面尺寸（單位：MM）是：

1000M*1400

1000*1400M

900*1280M

900M*1280

880*1230M

880M*1230

787*1092M

1092M*787

（數(shù)字后的Ｍ表示紙的縱向；卷筒紙寬度的允許誤差為上下３ＭＭ，平板紙幅面尺寸允許誤差為上下３ＭＭ；在本標(biāo)準(zhǔn)中盡管沒(méi)有850*1168這一規(guī)格，但在目前實(shí)際運(yùn)用中這一規(guī)格應(yīng)用得還比較多。）

二 定量和厚度

定量是單位面積紙張的重量，以每平方米的克數(shù)來(lái)表示，它是進(jìn)行紙張計(jì)量的基本依據(jù)。印刷紙張的定量，最低為２５克／平方米，最高為２５０克／平方米。

定量分為絕干定量和風(fēng)干定量。前者是指完全干燥，水分等于零的狀態(tài)下的定量，后者是指在一定濕度下達(dá)到水分平衡時(shí)的定量。通常所說(shuō)的定量是指后者。定量的測(cè)定要在標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度條件下（溫度２３上下１度；相對(duì)濕度５０上下２％）進(jìn)行。

在技術(shù)方面，定量是進(jìn)行各種性能鑒定（如強(qiáng)度、不透明度）的基本條件。在實(shí)用方面，定量是決定單位重量所具有的使用面積的根本因素。紙張的定量盡管允許有一定的誤差，但必須嚴(yán)格控制誤差的限度。

厚度是在規(guī)定一定面積、一定壓力的條件下所測(cè)得紙的兩個(gè)表面之間的垂直距離。紙的厚度與紙的基本規(guī)格沒(méi)有直接關(guān)系，但對(duì)印刷品的使用者和出版者來(lái)說(shuō)，厚度是一個(gè)十分重要的質(zhì)量指標(biāo)。

厚度與定量有著密切的關(guān)系，厚度大的印刷紙張一般定量也比較高。但二者之間也不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，既有的厚度小的紙反而比厚度大的紙定量高，這是由于緊度（密度）不同所產(chǎn)生的影響。

三 令重

500張完全相同的紙頁(yè)叫做一令，一令紙的重量叫做該種紙的令重。國(guó)際上也有以480張或1000張為一令的，在涉外紙張業(yè)務(wù)和使用進(jìn)口紙時(shí)，應(yīng)該特別注意這一點(diǎn)。

通常所說(shuō)的平板紙的令重，并不是該令紙的實(shí)際重量，而是按該品種印刷紙張的標(biāo)準(zhǔn)定量推算出來(lái)的重量。

由定量計(jì)算令重的方法是用每令紙的面積乘以該種紙的標(biāo)準(zhǔn)定量。即，令重（千克）＝紙張的長(zhǎng)（M）*寬（M）*500*[標(biāo)準(zhǔn)定量（克/平方米）/1000]

用公式表示為：Ｑ（令重）＝0.5A（長(zhǎng)）B（寬）M（標(biāo)準(zhǔn)定量）