機械加工表面質量加工培訓教材-文庫吧
2025-01-12 03:26 本頁面
【正文】 或調質處理。 ? 脆性材料：加工脆性材料時，其切削呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙。 17 （ 2）切削速度的影響 加工塑性材料時，切削速度對表面粗糙度的影響（對 積屑瘤和鱗刺 的影響）。加工脆性材料，切削速度影響不大。 此外，切削速度越高，塑性變形越不充分，表面粗糙度值越小 選擇低速寬刀精切和高速精切，可以得到較小的表面粗糙度。 （ 4）其它因素的影響 此外，合理使用 冷卻潤滑液 ，適當 增大刀具的前角 ，提高 刀具的刃磨 質量等，均能有效地減小表面粗糙度值。 振動 （ 3）進給量的影響 減小進給量 f固然可以減小表面粗糙度值，但 進給量過小，表面粗糙度會有增大的趨勢。 18 影響切削加工表面粗糙度的因素 刀具幾何形狀 刀具材料、刃磨質量 切削用量 工件材料 ?殘留面積 ↓ →Ra↓ ?前角 ↑→ Ra↓ ?后角 ↑→摩擦 ↓→Ra↓ ?刃傾角會影響實際工作前角 ? v↑→ Ra↓ ?f↑→ Ra↑ ?ap對 Ra影響不大，太小會打滑，劃傷已加工表面 ?材料塑性 ↑→ Ra↑ ?同樣材料晶粒組織大 ↑→ Ra↑，常用正火、調質處理 ?刀具材料強度 ↑→ Ra↓ ?刃磨質量 ↑→ Ra↓ ?冷卻、潤滑 ↑→ Ra↓ 影響加工表面粗糙度的因素 19 外圓磨削 二、磨削加工表面粗糙度 磨削用量： 砂輪轉速、工件轉速、軸向進給量（ f）、砂輪縱向進給量（ ap） 砂輪的六因素 ：磨料，粒度，結合劑，硬度，組織，形狀尺寸 20 （一）幾何因素的影響 ?砂輪轉速越高，單位時間內通過被磨表面的磨粒數越多，表面粗糙度值就越小。 ?工件轉速對表面粗糙度值的影響剛好與砂輪轉速的影響相反。 工件轉速增大，通過加工表面的磨粒數減少，因此表面粗糙度值增大 。 ?砂輪縱向進給量小于砂輪的寬度時，工件表面將被重疊切削，而被磨次數越多，工件表面粗糙度值就越小。 1. 磨削用量對表面粗糙度值的影響 21 3. 砂輪修整 砂輪修整除了使砂輪具有正確的幾何形狀外，更重要的是使砂輪工作表面形成排列整齊而又銳利的微刃。因此，砂輪修整的質量對磨削表面的粗糙度影響很大。 磨粒在砂輪上的分布越均勻、磨粒越細，刃口的等高性越好。則砂輪單位面積上參加磨削的磨粒越多，磨削表面上的刻痕就越細密均勻，表面粗糙度值就越小。 2. 砂輪粒度 22 （二）物理因素的影響 表面層金屬的塑性變形 1. 磨削用量 ? 砂輪的轉速 ↑ →材料塑性變形 ↓ → 表面粗糙度值 ↓ ； ?磨削深度 ↑工件速度 ↑ → 塑性變形 ↑ →表面粗糙度值 ↑ ； 為提高磨削效率，通常在開始磨削時采用較大的徑向進給量，而在磨削后期采用較小的徑向進給量或無進給量磨削，以減小表面粗糙度值。 23 2. 砂輪的選擇 ?砂輪粒度。磨粒太細，砂輪易被磨屑堵塞，使表面粗糙度值增大，若導熱情況不好，還會燒傷工件表面。 ?砂輪硬度。 太硬， 磨粒脫落 ↓,表面粗糙度增大；太軟，磨粒脫落 ↑,使表面粗糙度值 增大 。硬度合適、自勵性好 ↑→Ra↓ ?砂輪組織。緊密組織在精密磨獲得高精度和較小的表面粗糙度值；疏松組織不易堵塞。 砂輪材料。 氧化物（剛玉）砂輪磨鋼類零件；碳化物（碳化硅、碳化硼）砂輪磨鑄鐵、硬質合金等；高硬材料（人造金剛石、立方氮化硼）砂輪可獲極小表面粗糙度值，成本高。 磨削液。 24 影響磨削加工表面粗糙度的因素 ?粒度 ↓→Ra↓ ? 金剛石筆鋒利 ↑，修正導程、徑向進給量 ↓→ Ra↓ ?磨粒等高性 ↑→Ra↓ ?硬度 ↑→鈍化磨粒脫落 ↓→ Ra↑ ?硬度 ↓→磨粒脫落 ↑→Ra↑ ?硬度合適、自勵性好 ↑→Ra↓ ?太硬、太軟、韌性、導熱性差↑→ Ra↓ 砂輪粒度 工件材料性質 砂輪修正 磨削用量 砂輪硬度 ?砂輪 V↑→ Ra↓ ?ap、工件 V↑→ 塑變 ↑→ Ra↑ ?粗磨 ap↑→生產率 ↑ ?精磨 ap↓→ Ra↓(ap=0光磨 ) 影響磨削加工表面粗糙度的因素 25 三、表面粗糙度和表面微觀形貌的測量 比較法 觸針法 表面微觀形貌 26 影響表面層物理力學性能的主要因素 表面物理力學性能 影響金相組織變化因素 影響顯微硬度因素 影響殘余應力因素 ?塑變引起的冷硬 ?金相組織變化引起的硬度變化 ?冷塑性變形 ?熱塑性變形 ?金相組織變化 ?切削熱 影響表層金屬力學物理性能的工藝因素及其改善措施 27 一、加工 表面層的冷作硬化 （一）表面層加工硬化的產生 定義：機械加工時，工件表面層金屬受到切削力的作用產生強烈的塑性變形，使晶格扭曲，晶粒間產生剪切滑移，晶粒被拉長、纖維化甚至碎化，從而使表面層的強度和硬度增加，這種現象稱為加工硬化，又稱冷作硬化和強化。 28 衡量表面層加工硬化程度的指標 有下列三項： 1）表面層的顯微硬度 HV； 2）硬化層深度 h； 3）硬化程度 N N=(HVHV0)/HV0 100％ （ 33） 式中 HV0—— 工件原表面層的顯微硬度。 29 （二）影響切削加工表面冷作硬化的因素 (2)刀具幾何形狀的影響 切削刃 rε↑、前角 ↓、后面磨損量 VB↑ →表層金屬的塑變加劇 →冷硬 ↑ (1)切削用量的影響 切削速度 v↑→塑變 ↓→冷硬 ↓ f↑→切削力 ↑→塑變 ↑→冷硬 ↑ ⑶ 工件材料性能的影響 材料塑性 ↑→冷硬 ↑
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