第一篇：機(jī)械加工常見(jiàn)手段、常用材料及表面處理

常規(guī)加工手段的介紹（冷加工）

? 車(chē)床：加工圓柱形、圓環(huán)、圓洞（精度較高）

? 銑床：對(duì)工件的邊、槽、不規(guī)則孔加工（精度高、價(jià)格偏貴）? 鉆床：鉆孔、攻絲（被鉆孔外圓與工件邊緣距離不能小于1mm）? 剪床：矩形板料剪切（精度低<±0.5mm>、方便）

? 沖床：依照模具快速加工（適合數(shù)量較大的金屬板件加工，但需要開(kāi)模具、被加工的金屬板不能太厚，危險(xiǎn)）

? 線(xiàn)切割：武俠小說(shuō)中的“盤(pán)龍絲”或《龍門(mén)飛甲》中范曉萱所使用的天蠶絲就可以理解為線(xiàn)切割，機(jī)加工中起切割作用的是鉬絲（精度很高、能切出各種形狀，但價(jià)格貴）

? 刨床：大型工件的局部或整個(gè)面磨平、開(kāi)槽（它很多功能用銑床或磨床都能代替的，適于中型或大型零件的加工）

? 磨床：跟刨床有相似之處，邊、面磨平（可以磨得很光滑，表面光潔度要求高的加工手段；但很多情況下都可以用砂輪代替它……不多見(jiàn)，有點(diǎn)危險(xiǎn)）? 鏜床：掏一個(gè)圓洞或加工曲面（有點(diǎn)貴）

? 電火花：比如說(shuō)你需要打一個(gè)很小很深的孔或窄縫（能加工硬度很大的金屬，要求工件導(dǎo)電，所以只能加工金屬……火災(zāi)制造者）

機(jī)械加工常用材料介紹

機(jī)械加工中，用得最多的金屬是銅鐵鋁這三類(lèi)；用得最多的非金屬是玻纖板、聚四氟乙烯。

銅類(lèi)：

? 黃銅——除銅以外主要以鋅為添加元素，牌號(hào)從H96到H59，最常見(jiàn)最好

買(mǎi)的是H65、H62、H59這三種牌號(hào)；H是“黃”的漢語(yǔ)拼音首字母，后面的數(shù)字表示銅所占的百分比，數(shù)字越大，材料越軟、延展性越好、在車(chē)床銑床上加工時(shí)，常常會(huì)有“粘刀”現(xiàn)象。

? 青銅——首先記住鈹青銅和磷青銅，他們的彈性非常好！彈簧、點(diǎn)接觸導(dǎo)電

元件首選他們……可能鈹青銅要比磷青銅好買(mǎi)一些；另外常見(jiàn)的還有錫青銅、鉛青銅、鋁青銅，三者都比較適合鑄造件，鋁青銅的強(qiáng)度耐磨耐腐蝕最好。? 紫銅——也叫紅銅，就是純銅。T1、T2、T3、T4四個(gè)牌號(hào)，T1的含銅量

是99.95%，延展性好、導(dǎo)電特性好，當(dāng)然也很軟（車(chē)床加工有點(diǎn)考手藝）……一般導(dǎo)電部分或屏蔽部分用這個(gè)材料。

鐵類(lèi)：

? 不銹鋼——這個(gè)不解釋……地球人都知道。在一定范圍內(nèi)，鎂的含量越高，越不容易生銹；

? 鑌鐵——就是那種很薄、亮白色、有冰片一樣的東西（80后童年時(shí)常見(jiàn)的路邊小店中公用電話(huà)的保護(hù)殼），彎折后用鉚釘固定，加工起來(lái)比較方便快捷，如果沒(méi)處理邊沿的話(huà)，鋒利的它很容易將人劃傷。

? 冷軋鐵——就是咱們平時(shí)生活中常說(shuō)的鐵，機(jī)械加工中用得最多的鐵，若你

在圖紙中標(biāo)注以“鐵”為材料，一般默認(rèn)就是這種，不進(jìn)行電鍍等表面處理的話(huà)，容易生銹；在一些沒(méi)有特殊要求的地方，用這種材料比起銅便宜得多。? 4J36——俗稱(chēng)殷鋼或可閥，在中國(guó)能買(mǎi)到的溫度膨脹系數(shù)最小的金屬材料就

是它！

鋁類(lèi)：

? 硬鋁（Ly12）——硬度、機(jī)械強(qiáng)度都比較適中，拿來(lái)做儀器儀表的底板、面

板、支撐柱什么的，最合適不過(guò)了！但記住它不能彎折(很脆，彎折即斷)。? 軟鋁（Ly）——與硬鋁剛好于硬鋁相反，硬度小，柔韌性好，最適合彎折！? 注意：不管是什么鋁，都不能電鍍的哦！因?yàn)閰纬手行?，酸堿都要反應(yīng)的……

硬鋁或厚度較厚的軟鋁（＞1.5mm）可以拿去噴砂氧化，現(xiàn)在的噴砂氧化工藝很成熟，噴出來(lái)非常細(xì)膩，比較好看。

表面處理

電鍍是表面處理最常用的手段，的主要目的是為了美觀(guān)和防腐；電鍍是在金屬表面加上一層另外的金屬，工件表面的尺寸會(huì)因此發(fā)生改變，所以在尺寸要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，要在圖紙上加上“扣涂覆”或“圖中尺寸——涂覆后”等說(shuō)明，常見(jiàn)的電鍍種類(lèi)如下：

? 鍍錫——主要是鐵鍍錫，因?yàn)殍F不怎么吃錫，不方便拿錫來(lái)焊接，鍍錫之后

就將這一問(wèn)題解決了，但防銹能力不行(錫很容易氧化的，而且氧化后會(huì)變黑，很難看)。

? 鍍鎳——鍍鎳后的工件很光亮，比較美觀(guān)，防銹能力強(qiáng)；將鐵直接拿去鍍鎳

是不好的哦！因?yàn)殍F也不怎么吃鎳，電鍍后容器起皮脫落，一般是在鐵件表面鍍上一層銅之后再鍍鎳比較好……還能將電場(chǎng)和磁場(chǎng)一起屏蔽掉（銅可以屏蔽磁場(chǎng)、鐵可以屏蔽電場(chǎng)）。

? 鍍亮鉻——電鍍后進(jìn)行一定的拋光，可以像鏡子一樣光亮

? 鍍彩鋅——美觀(guān)，防銹能力一般

常見(jiàn)的表面處理種類(lèi)如下：

? 噴砂氧化——主要用于對(duì)鋁材進(jìn)行處理；用高壓噴頭將細(xì)小顆粒打在工件表

面，形成無(wú)數(shù)個(gè)暗光的小凹槽，有“磨砂”的質(zhì)感。

? 拉絲——貌似只能用于不銹鋼的表面處理，因?yàn)椴讳P鋼表面有光澤，一般不

電鍍。

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第二篇：機(jī)械加工常用材料與表面處理

機(jī)械加工中常用材料與表面處理

本人雖是機(jī)械專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)，但是對(duì)于機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)僅僅是知道點(diǎn)，而機(jī)械加工的很多基本知識(shí)連知道點(diǎn)都不敢說(shuō)。其主要原因還是自己上課時(shí)沒(méi)有好好學(xué)習(xí)，加之在學(xué)校的時(shí)候用得少，就造成一無(wú)所知了。直到工作后，才陸陸續(xù)續(xù)的畫(huà)了一些的圖紙，但是碰到加工方面的問(wèn)題總是使自己很窘迫，因?yàn)闆](méi)搞清楚或不知道而做出來(lái)廢品給企業(yè)和社會(huì)造成的損失和浪費(fèi)就更加慚愧了。因此查找了一些互聯(lián)網(wǎng)上的資料，結(jié)合自己少許的經(jīng)驗(yàn)，歸納了一些常用的機(jī)械加工中常用材料和表面處理的基本知識(shí)。一是更進(jìn)一步了解這些知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)加深印象；二是今后方便查看（書(shū)本早已賣(mài)掉換錢(qián)了）；三來(lái)如有需要者看到了，或者幫到了他們，就甚是欣慰了。

1.材料

材料大類(lèi)上可以分為金屬材料和非金屬材料，金屬材料一般都是合金，分類(lèi)和命名也是根據(jù)合金中某種成分的含量進(jìn)行劃分的；非金屬材料多為塑料，做結(jié)構(gòu)時(shí)相對(duì)金屬用得少，但是某些特殊的地方用起來(lái)優(yōu)點(diǎn)很多。

1.1 鋼和鑄鐵

鋼和鑄鐵可以說(shuō)都是鐵碳合金，以含碳量2.11%為分界。鋼又分為碳素鋼和合金鋼（為了獲得某些特殊性能而加入一些合金元素），下面的表是一個(gè)關(guān)于鋼的大概分類(lèi) 表格 1 鋼

鋼（含碳量

<2.11%）

碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195，Q215，Q235，Q255，Q275，Q345。這些牌號(hào)

碳素鋼（碳

鋼）：含碳量

小于2.11%并

含有少量硅、錳、硫、磷雜

質(zhì)的鐵碳合金

含碳量越高，鋼的硬度越

大，韌性越小 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：08、10、20、35、40、45、量（萬(wàn)分之幾）表示屈服強(qiáng)度 Q235、Q255可用于螺栓、螺母、拉桿、連桿及建筑、橋梁結(jié)構(gòu)件； 齒輪等； 型鋼結(jié)構(gòu)。08鋼，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷沖壓零件； 焊接件； 35、40、45、50鋼屬中碳鋼，經(jīng)

熱處理后可獲得良好的綜合力學(xué)

性能，主要用制造齒輪、套筒、軸類(lèi)零件等。Q235（以前叫A3鋼）屬工程用鋼，主要用作結(jié)構(gòu)件，如角鋼，槽鋼、工線(xiàn)路的桿塔很多都是鐵塔是鍛鐵組成的。45鋼屬機(jī)械用鋼，塑性較高，強(qiáng)度低，易加工，一般都是表面處理提高強(qiáng)度硬度后用作機(jī)械零件 名稱(chēng)與牌號(hào) 用途 說(shuō)明 Q275用于強(qiáng)度較高轉(zhuǎn)軸、心軸、字鋼和鋼板等，高壓輸電Q345用于船舶、橋梁、車(chē)輛、大Q235鍍鋅的，而埃菲爾50。這些牌號(hào)的表示含碳10、20鋼，常用于制造沖壓件和

1/

5鋼（含碳量<2.11%）

碳素工具鋼：T7~T13。（千分之幾）

T7、T8鋼，用于制造具有較高韌T9、T10、T11鋼，用作要求中等韌性、高硬度的刃具，如鉆頭、絲錐、鋸條等。

T12、T13鋼，用于要求更高硬度、高耐磨性的銼刀、拉絲模具等。

不銹鋼：含17～22%的富鉻氧化物）牌號(hào)：1Cr18Ni9、0Cr19Ni9（中俄標(biāo)法：

合金鋼：為了提高鋼的力學(xué)性能、工藝性能或某些特殊性能（如耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性等），冶煉中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），這種鋼稱(chēng)為合金鋼

化學(xué)元素和成分）200、300、400、500系列（美國(guó)或國(guó)際標(biāo)法）

餐具，卡尺，醫(yī)療器械，家電等

一元硬幣是鋼心鍍鎳

奧氏體30

4（0Cr18Ni9）是一種很常見(jiàn)的不銹鋼，雷總的小米4的就是它，詳見(jiàn)“一塊鋼板的藝術(shù)”。

機(jī)械制圖時(shí)若無(wú)特殊要求，可以直接材料欄中寫(xiě)不銹鋼

彈簧鋼：非合金彈簧鋼 65Mn

合金彈簧鋼 60Si2Mn

由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性，而專(zhuān)門(mén)用于制造彈簧和彈性元件的鋼

彈簧鋼更像一種熱處理方法

高速工具鋼：以鎢、鉬、用于制造高效率的切削刀具 鉻、釩，有時(shí)還有鈷為主要合金元素的高碳高合金萊氏體鋼 W18Cr4V W6Mo5Cr4V

2又稱(chēng)白鋼，美國(guó)人1898創(chuàng)制

加工彈簧時(shí)用到，材料欄也直接寫(xiě)彈簧鋼

名稱(chēng)與牌號(hào)

用途

說(shuō)明

牌號(hào)的數(shù)字也表示含碳量性的工具，如沖頭、鑿子等。

鉻。（不生銹原因：表面需要不銹鋼的地方

注：表的分類(lèi)方法偏向于用途且并不完全，僅僅是基于機(jī)械加工中用得多的，如合金鋼還有硅鋼和軸承鋼等。

1.2 鋁合金

鋁合金的應(yīng)用十分廣泛，自己作圖時(shí)也盡量使用鋁合金，因?yàn)榧庸と菀?，密度小，不生銹

1.3 銅合金

銅合金在機(jī)械結(jié)構(gòu)中用得相對(duì)較少，主要原因還是價(jià)格相對(duì)鋼和鋁偏高，只有在難以替代的時(shí)候會(huì)考慮使用銅合金。

表格 4 銅合金

3/

5注：此表所描述的都是普通的黃銅、青銅和白銅（二元合金），都可以在此基礎(chǔ)上加入其他合金元素，形成復(fù)雜的三元合金，如錫黃銅

1.4 非金屬

非金屬種類(lèi)很多，但是能用來(lái)機(jī)械加工的并不多，自己接觸到的有聚四氟乙烯（塑料王），尼龍，膠木，碳纖維等幾種，由于加工的量少，一般都是選擇性能比較好的聚四氟乙烯。

關(guān)于加工材料的選擇，個(gè)人認(rèn)為不要總是考慮成本，尤其是單件小批量加工時(shí)，主要還是注重工件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，即使某些情況下難以確定選擇什么材料，可以直接問(wèn)有經(jīng)驗(yàn)的人或聯(lián)系加工廠(chǎng)商來(lái)確定。

2.金屬表面處理

金屬表面處理的方法十分多，隨著技術(shù)的發(fā)展也是在不斷變化的，本節(jié)也僅僅是一幫機(jī)械加工中常用到的，此處我也把常用熱處理在這用表格進(jìn)行歸納：

表格 7 表面處理方法

4/

5表面處理

噴涂，刷涂

噴砂：利用高速砂流的沖擊作用

機(jī)械

清理和粗化基體表面的過(guò)程 噴塑：噴塑是將塑料粉末噴涂在零件上的一種表面處理方法。發(fā)藍(lán)或發(fā)黑：將鋼在空氣中加熱或直接浸於濃氧化性溶液中，使

化學(xué)

其表面產(chǎn)生極薄的氧化物膜的材料保護(hù)技術(shù)

電鍍：（鍍鉻，鍍鋅）在電解質(zhì)

電化學(xué)

溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層的過(guò)程，稱(chēng)為電鍍

陽(yáng)極氧化：在電解質(zhì)溶液中，工

表面著色，提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面

陽(yáng)極氧化是鋁合金表面處理運(yùn)用最廣泛最成功的。如iphone5s的外殼

化學(xué)熱處理（滲碳）熱浸鍍（熱鍍鋅）

工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面的過(guò)程

金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過(guò)程

防銹作用（鐵塔）提高表面硬度

改善表面性能，防銹，美觀(guān) 防止金屬表面被腐蝕

表面經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是四氧化三鐵，內(nèi)層為氧化亞鐵。

防銹，表面更光潔

方法

噴涂防銹漆

有利于金屬與橡膠粘接

作用

備注

件為陽(yáng)極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過(guò)程

注：表中的表面處理方法不完善，只是一幫機(jī)械加工常用到的機(jī)械加工其實(shí)十分復(fù)雜，而且工藝設(shè)備等不斷發(fā)展，本文只是簡(jiǎn)單的歸納了一般機(jī)械加工中材料和表面處理的基本知識(shí)，而且還不全面。機(jī)械設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)還是十分需要經(jīng)驗(yàn)，而且不是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)圖紙，還有一個(gè)缺點(diǎn)是（相對(duì)軟件工程師）想法和圖紙的實(shí)現(xiàn)成本和復(fù)制成本都比較高，圖紙中小的錯(cuò)誤很可能導(dǎo)致不可修復(fù)的廢品。

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第三篇：常見(jiàn)鈑金件的材料選用和表面處理

常見(jiàn)鈑金件的材料選用和表面處理

一

材料的選用

冷軋鋼SPCC，主要用于電鍍和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度為≤3.2mm。熱軋鋼SHCC，材料T≥3.0mm，也是用電鍍，烤漆件。成本低，但難成型，主要用平板件。鍍鋅板SECC，SGCC。SECC電解板分N料，P料。N料主要不作表面處理，成本高，P料用于噴涂件。銅，主要用導(dǎo)電作用料件，其表面處理是鍍鎳，鍍鉻，或不作處理，成本高。鋁板，一般用表面鉻酸鹽（J11-A），氧化（導(dǎo)電氧化，化學(xué)氧化），成本高，有鍍銀，鍍鎳。鋁型材，截面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的料件，大量用于各種插箱中，表面處理同鋁板。不銹鋼，不作任何表面處理，成本高。二 鈑金常用的表面處理 電鍍，利用電解作用在機(jī)械制品上沉積出附著良好的、是性能基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)。電鍍層比熱浸層均勻，一般都較薄，從幾個(gè)微米到幾十微米不等。通過(guò)電鍍，可以在機(jī)械制品上獲得裝飾保護(hù)性和各種功能性的表面層，還可以修復(fù)磨損和加工失誤的工件。此外，依各種電鍍需求還有不同的作用。舉例如下：

1）鍍銅：打底用，增進(jìn)電鍍層附著能力，及抗蝕能力。

2）鍍鎳：打底用或做外觀(guān)，增進(jìn)抗蝕能力及耐磨能力，(其中化學(xué)鎳為現(xiàn)代工藝中耐磨能力超過(guò)鍍鉻)。

3）鍍金：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進(jìn)信號(hào)傳輸。

4）鍍鈀鎳：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進(jìn)信號(hào)傳輸，耐磨性高于金。

5）鍍錫鉛：增進(jìn)焊接能力，快被其他替物取代(因含鉛現(xiàn)大部分改為鍍亮錫及霧錫)。

噴粉

1）一次涂裝可以得到較厚的涂層，例如涂覆100～300μm的涂層，用一般普通的溶劑涂料，約需涂覆4～6次，而用粉末涂料則一次就可以達(dá)到該厚度。涂層的耐腐性能很好。

2）粉末涂料不含溶劑，無(wú)三廢公害，改善了勞動(dòng)衛(wèi)生條件。

3）采用粉末靜電噴涂等新工藝，效率高，適用于自動(dòng)流水線(xiàn)涂裝；粉末利用率高，可回收使用。

4）除熱固性的環(huán)氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的熱塑性耐脂可作為粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龍、聚碳酸脂以及各類(lèi)含氟樹(shù)脂等。

3電泳

電泳漆膜具有涂層豐滿(mǎn)、均勻、平整、光滑的優(yōu)點(diǎn)，電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。

詳細(xì)特點(diǎn)：

（1）采用水溶性涂料，以水為溶解介質(zhì)，節(jié)省了大量有機(jī)溶劑，大大降低了大氣污染和環(huán)境危害，安全衛(wèi)生，同時(shí)避免了火災(zāi)的隱患；

（2）涂裝效率高，涂料損失小，涂料的利用率可達(dá)90%～95%；

（3）涂膜厚度均勻，附著力強(qiáng)，涂裝質(zhì)量好，工件各個(gè)部位如內(nèi)層、凹陷、焊縫等處都能獲得均勻、平滑的漆膜，解決了其他涂裝方法對(duì)復(fù) 雜形狀工件的涂裝難題；

（4）生產(chǎn)效率高，施工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，大大提高勞動(dòng)效率；

（5）設(shè)備復(fù)雜，投資費(fèi)用高，耗電量大，其烘干固化要求的溫度較高，涂料、涂裝的管理復(fù)雜，施工條件嚴(yán)格，并需進(jìn)行廢水處理；

（6）只能采用水溶性涂料，在涂裝過(guò)程中不能改變顏色，涂料貯存過(guò)久穩(wěn)定性不易控制。

（7）電泳涂裝設(shè)備復(fù)雜，科技含量較高，適用于顏色固定的生產(chǎn)。

浸塑

浸塑技術(shù)能對(duì)剛性物體提供一個(gè)柔性保護(hù)，具有絕緣，耐壓，阻燃，耐溫，防水，防塵，防靜電等特性。

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(guān)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(guān)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(guān)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(mǎn)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：鋁型材表面處理

鋁型材表面處理

鋁型材表面處理主要分為：

① 氟碳噴涂、② 粉沫噴涂、③ 陽(yáng)極氧化（陰極氧化）、④ 電泳、⑤ 電鍍等。

這些表面處理方法間有相同也有不同，相同點(diǎn)就是都是在型材表面增加了保護(hù)膜；不同在于氟碳噴涂、粉沫噴涂是靠靜電加膜于型材表面，所以也稱(chēng)靜電噴涂；陽(yáng)極氧化、電泳是通過(guò)直流電的正負(fù)極以及形成膜的分子、原子以及離子的正負(fù)相吸移動(dòng)附著于金屬表面而形成的保護(hù)膜；電鍍和陽(yáng)極氧化、電泳工藝術(shù)有雷同處，所不同的是：被電鍍的可以不是金屬，電鍍液由含有鍍覆金屬（鋅、鉻、鎳等）的化合物、導(dǎo)電的鹽類(lèi)、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。1，電鍍可以對(duì)五金和塑膠進(jìn)行處理,。2，電泳和陽(yáng)極只能對(duì)導(dǎo)電物體進(jìn)行處理。3，電鍍和電泳均為對(duì)被處理物體表面增材料，換句話(huà)說(shuō),就是厚度增加，4，而陽(yáng)極則為對(duì)物體進(jìn)行去材料處理,也就是陽(yáng)極后厚度會(huì)減小。

下面就型材表面處理做具體分析

一、氟碳噴涂和粉末噴涂（靜電噴涂）

粉沫噴涂：粉沫噴涂的原料為：聚氨脂、聚氨樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、羥基聚脂樹(shù)脂以及環(huán)氧／聚酯樹(shù)脂，可配制多種顏色。粉沫噴涂的特點(diǎn) ：噴涂設(shè)備有手工的，有自動(dòng)吊掛式、施工簡(jiǎn)單、涂層厚度為30微米以上，抗沖擊，耐磨擦，防腐蝕，耐候性等均好，涂料價(jià)格比氟碳便宜。粉沫噴涂最大弱點(diǎn)是怕太陽(yáng)紫外線(xiàn)照射，長(zhǎng)期照射會(huì)造成自然退色，鋁板向陽(yáng)面和非向陽(yáng)面幾年后色差明顯，一般為2-5年就產(chǎn)生明顯色差。現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)名子叫彩色鋁型材，用于鋁門(mén)窗，就是用普通鋁型材粉沫噴涂而成。使鋁門(mén)窗顏色品種增加，同時(shí)也增強(qiáng)抗腐蝕能力。

另一種靜電噴涂為液態(tài)噴涂，又稱(chēng)氟碳噴涂，屬于高檔次噴涂?jī)r(jià)格較高，在國(guó)外早已應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)近二年來(lái)才大面積用于鋁板幕墻，由于其優(yōu)異的特點(diǎn)，越來(lái)越受到建筑業(yè)及用戶(hù)的重視和青睞。氟碳噴涂具有優(yōu)異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性，抗紫外線(xiàn)能力強(qiáng)，抗裂性強(qiáng)以及能夠承受惡劣天氣環(huán)境。是一般涂料所不及的。

氟碳噴涂的設(shè)備及工藝：

氟碳涂料本身性能決定，噴涂設(shè)備必須保證有出色的霧化效果，保證噴涂層的均勻性，氟碳涂料中的金屬微粒的分布，直接影響涂層的外觀(guān)效果。涂層均勻，質(zhì)量?jī)?yōu)秀的氟碳涂層具有金屬光澤，顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設(shè)備的氟碳噴涂層，會(huì)產(chǎn)生顏色不均，表面有陰影或涂層不牢。大大影響了氟碳的裝飾效果，為了達(dá)到好的噴涂效果，均采用高壓靜電電氣噴槍。氟碳噴涂工藝多采用多層噴涂，以充分發(fā)揮Kynar 500金屬漆的耐久性、耐候性的優(yōu)勢(shì)，從鋁材的前表面處理到各噴涂過(guò)程都需要嚴(yán)格控制質(zhì)量，最終產(chǎn)品必須達(dá)到美國(guó)建筑制造業(yè)協(xié)會(huì)AAMA-605.02.90標(biāo)準(zhǔn)。

氟碳噴涂工藝流程為：

前處理流程：鋁材的去油去污→水洗→堿洗(脫脂)→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→純水洗噴涂流程：噴底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→質(zhì)檢

多層噴涂工藝以三次噴涂(簡(jiǎn)稱(chēng)三噴)，噴底面漆、面漆及罩光漆和二次噴涂(底漆、面漆)。

1．前處理的目的：在鋁合金型材、板材進(jìn)行噴涂前，工件表面要經(jīng)過(guò)去油去污及化學(xué)處理，以產(chǎn)生鉻化膜，增加涂層和金屬表面結(jié)合力和防氧化能力，有利于延長(zhǎng)漆膜的使用年限。

2．底漆涂層：作為封閉底材的底漆涂層，其作用在于提高涂層抗?jié)B透能力，增強(qiáng)對(duì)底材的保護(hù)，穩(wěn)定金屬表面層，加強(qiáng)面漆與金屬表面的附著力，可以保證面漆涂層的顏色均勻性，漆層厚度一般為5-10微米。

3．面漆涂層：面漆涂層是噴涂層關(guān)鍵的一層，在于提供鋁材所需要的裝飾顏色，使鋁材外觀(guān)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且保護(hù)金屬表面不受外界環(huán)境大氣，酸雨，污染的侵蝕，防止紫外線(xiàn)穿透。大大

增強(qiáng)抗老化能力，面漆涂層是噴涂中最厚的一層漆層，漆層厚度一般為23-30微米。

4．罩光漆涂層：罩光漆涂層也稱(chēng)清漆涂層，主要目的是更有效地增強(qiáng)漆層抗外界侵蝕能力，保護(hù)面漆涂層，增加面漆色彩的金屬光澤，外觀(guān)更加顏色鮮明，光彩奪目，涂層厚度一般為5-10微米。三噴涂層總厚度一般為40-60微米，特殊需要的可以加厚。

5．固化處理：三噴涂層一般需要二次固化，鋁材進(jìn)入固化爐處理，固化溫度一般在180℃-250℃之間，固化時(shí)間為15-25分鐘，不同氟碳涂料生產(chǎn)廠(chǎng)家，都會(huì)根據(jù)自己的涂料，提供最佳的溫度和時(shí)間。氯碳噴涂廠(chǎng)(鋦油廠(chǎng))也有的根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)把三噴時(shí)的兩次固化改為一次固化。

質(zhì)量檢驗(yàn)：質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)按AAMA-605.02.90標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格的質(zhì)量檢查才能保證高質(zhì)量噴涂產(chǎn)品

二、陽(yáng)極氧化（陰極氧化）、電泳

電泳法可分為自由電泳（無(wú)支持體）及區(qū)帶電泳（有支持體）兩大類(lèi)。前者包括 Tise-leas式微量電泳、顯微電泳、等電聚焦電泳、等速電泳及密度梯度電泳。區(qū)帶電泳則包括濾紙電泳（常壓及高壓）、薄層電泳（薄膜及薄板）、凝膠電泳（瓊脂、瓊脂糖、淀粉膠、聚丙烯酰胺凝膠）等。電泳是電泳涂料在陰陽(yáng)兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動(dòng)到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。

它包括四個(gè)過(guò)程：

① 電解（分解）

在陰極反應(yīng)最初為電解反應(yīng)，生成氫氣及氫氧根離子 OH，此反應(yīng)造成陰極面形成一高堿性邊界層，當(dāng)陽(yáng)離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì)，涂膜沉積，方程式為： H2O→OH+H② 電泳動(dòng)（泳動(dòng)、遷移）

陽(yáng)離子樹(shù)脂及 H+ 在電場(chǎng)作用下，向陰極移動(dòng)，而陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)過(guò)程。

③ 電沉積（析出）

在被涂工件表面，陽(yáng)離子樹(shù)脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉積于被涂工件上。④ 電滲（脫水）

涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數(shù)毛細(xì)孔，水被從陰極涂膜中排滲出來(lái)，在電場(chǎng)作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而完成整個(gè)電泳過(guò)程。

電泳表面處理工藝的特點(diǎn)：

電泳漆膜具有涂層豐滿(mǎn)、均勻、平整、光滑的優(yōu)點(diǎn)，電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。

陽(yáng)極氧化的原理及相關(guān)知識(shí)

以鋁或鋁合金制品為陽(yáng)極置于電解質(zhì)溶液中, 利用電解作用, 使其表面形成氧化鋁薄膜的過(guò)程, 稱(chēng)為鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化處理。鋁陽(yáng)極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過(guò)時(shí), 將發(fā)生以下的反應(yīng)：

在陰極上, 按下列反應(yīng)放出 H2：2H + +2e → H2

在陽(yáng)極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態(tài)的氧(O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽(yáng)極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無(wú)水的12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應(yīng)指出, 生成的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態(tài)的形式析出。陽(yáng)極氧化的種類(lèi)陽(yáng)極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。冠以不同名稱(chēng)的方法繁多, 歸納起來(lái)有以下幾種分類(lèi)方 法： 按電流型式分有：直流電陽(yáng)極氧化；交流電陽(yáng)極氧化；以及可縮短達(dá)到要求厚度的生產(chǎn)時(shí)間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽(yáng)極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機(jī)酸為主溶液的自然著色陽(yáng)極氧化。按膜層性質(zhì)分有：普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽(yáng)極氧化。直流電硫酸陽(yáng)極氧化法的應(yīng)用最為普遍, 這是因?yàn)樗哂羞m用于鋁及大部分鋁合金的陽(yáng)極氧化處理；膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性；膜層無(wú)色透明、吸附能力強(qiáng)極易著色；處理電壓較低,耗電少；處理過(guò)程不必改變電壓周期, 有利于連續(xù)生產(chǎn)和實(shí)踐操作自動(dòng)化；硫酸對(duì)人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。近十年來(lái), 我國(guó)的建筑業(yè)逐步使用鋁門(mén)窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產(chǎn)線(xiàn)都是采用這種方法。

三、電鍍工藝:利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良

好的金屬層的過(guò)程叫電鍍。電鍍是一種電化學(xué)過(guò)程，也是一種氧化還原過(guò)程。電鍍的基本過(guò)程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極，金屬板作為陽(yáng)極，接直流電源后，在零件上沉積出所需的鍍層。陽(yáng)極分為可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極，大多數(shù)陽(yáng)極為與鍍層相對(duì)應(yīng)的可溶性陽(yáng)極，如：鍍鋅為鋅陽(yáng)極，鍍銀為銀陽(yáng)極，鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽(yáng)極.但是少數(shù)電鍍由于陽(yáng)極溶解困難，使用不溶性陽(yáng)極，如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽(yáng)極.鍍液主鹽離子靠添加配制好的標(biāo)準(zhǔn)含金溶液來(lái)補(bǔ)充.鍍鉻陽(yáng)極使用純鉛，鉛-錫合金，鉛-銻合金等不溶性陽(yáng)極。

工藝過(guò)程

一般包括電鍍前預(yù)處理，電鍍及鍍后處理三個(gè)階段。完整過(guò)程：

1、浸酸→全板電鍍五金及裝飾性電鍍工藝程序

銅→圖形轉(zhuǎn)移→酸性除油→二級(jí)逆流漂洗→微蝕→二級(jí) →浸酸→鍍錫→二級(jí)逆流漂洗

2、逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級(jí)逆流漂洗 →鍍鎳→二級(jí)水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級(jí)純水洗→烘干工藝要求

① 鍍層與基體金屬、鍍層與鍍層之間，應(yīng)有良好的結(jié)合力。

② 鍍層應(yīng)結(jié)晶細(xì)致、平整、厚度均勻。

③ 鍍層應(yīng)具有規(guī)定的厚度和盡可能少的孔隙。

④ 鍍層應(yīng)具有規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，如光亮度、硬度、導(dǎo)電性等。

⑤ 電鍍時(shí)間及電鍍過(guò)程的溫度，決定鍍層厚度的大小。