【正文】 ，將在后面講述。3．加工時的振動二、影響表面粗糙度的因素及其改進措施第一類是與磨削砂輪有關的因素第二類是與工件材質(zhì)有關的因素第三類是與加工條件有關的因素影響表面粗糙度的因素 砂輪太硬，磨粒磨損后不易脫落，使工件表面受到強烈的摩擦和擠壓，增加了塑性變形，表面粗糙度值增大，同時還容易引起燒傷； 砂輪太軟，磨粒易脫落，磨削作用減弱，也會增大表面粗糙度值。(1)與磨削砂輪有關的因素主要是砂輪的粒度、硬度以及對砂輪的修整等。 砂輪的粒度越細，則砂輪單位面積上的磨粒數(shù)越多，磨削表面的刻痕越細，表面粗糙度值越小；但較度過細，砂輪易堵塞，使表面組糙度值增大，同時還易產(chǎn)生波紋和引起燒傷。砂輪的粒度要適度砂輪硬度要合適砂輪的硬度是指磨粒受磨削力后從砂輪上脫落的難易程度。越小，修出的微刃越多，等高性越好，粗糙度值低。砂輪的修整質(zhì)量修整工具修整砂輪的縱向進給量砂輪的修整質(zhì)量 砂輪的修整是用金剛石除去砂輪外層己鈍化的磨粒，使磨粒切削刃鋒利，降低磨削表面的表面粗糙度值。與這兩者有密切關系鋁、銅合金等軟材料易堵塞砂輪，比較難磨。塑性大、導熱性差的耐熱合金易使砂粒早期崩落，導致磨削表面粗糙度值增大。 (2)與工件樹質(zhì)有關的因素 包括材料的硬度、塑性、導熱性等。對表面粗糙度有顯著影響(3)與加工條件有關的因素包括磨削用量、冷卻條件及工藝系統(tǒng)的精度與抗振性等。 除了從上述幾個方面考慮采取措施外，還可從加工方法上著手改善，如用 研磨、珩磨、超精加工、拋光 等。切削液 砂輪磨削時溫度高，熱的作用占主導地位。采用切削液可以降低磨削區(qū)溫度，減少燒傷，沖去脫落的砂粒和切屑，以免劃傷工件，從而降低表面粗糙度度值。但必須選擇適當?shù)睦鋮s方法和切削液。減少加工表面的表面粗糙度的其它方法 167。 影響零件表面層物理力學性能的因素及其改善措施影響零件表面層物理力學性能的因素及其改善措施 加工表面除受力變形外，還受到機械加工中產(chǎn)生的切削熱的影響。切削熱在一定條件下會使金屬在塑性變形中產(chǎn)生回復現(xiàn)象，使金屬失去加工硬化中所得到的物理力學性能，這種現(xiàn)象稱為 軟化 。一、表面層的加工硬化1．加工硬化的產(chǎn)生硬化軟化 機械加工過程中，工件表面后金屬受切削力作用，產(chǎn)生強烈的塑性變形、使金屬的晶格扭曲，晶粒被拉長、纖維化甚至破碎而引起的表面層的強度和硬度增加，塑性降低，物理性能（如密度、導電性、導熱性等）也有所變化。這種現(xiàn)象稱為加工硬化，又稱作 冷作硬化或強化 。 因此，金屬在加工過程中最后的加工硬化，取決于硬化速度與軟化速度的比率。1)表面層的顯微硬度 HV2)硬化層深度 h03)硬化程度 N2．加工硬化的衡量指標 HV0 —— 金屬原來的顯微硬度 磨削時，磨削深度和縱向進給速度 ↑ ，磨削力 ↑ ，塑性變形加劇，表面冷硬趨向 ↑ 。 4．影響加工硬化的因素 1)切削力 ↑，塑性變形 ↑ ，硬化程度和硬化層深度 ↑ 。 如：切削時進給量 ↑ ，切削力 ↑ ，塑性變形程度 ↑ ，硬化程度 ↑ ； 刀具的刃口圓角和后刀面的磨損量增大，塑性變形 ↑ ，冷硬層深度和硬化程度隨之 ↑ 。 各種機械加工方法在加工鋼件時表面加工硬化的情況如下表所示。2) 切削溫度 ↑，軟化作用 ↑，冷硬作用 ↓。 如：切削速度增大，會使切削溫度升高，有利于軟化； 磨削時提高磨削速度和縱向進給速度，有時會使磨削區(qū)產(chǎn)生較大熱量而使冷硬減弱。3) 被加工材料的硬度低、塑性好，則切削時塑性變形越大，冷硬現(xiàn)象就越嚴重。 二、表面層的殘余應力二、表面層的殘余應力(1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應力 (2)熱態(tài)塑性變形引起的殘余應力(3)金相組織變化引起的殘余應力l、表面層殘余應力及其產(chǎn)生的原因 表面層殘余應力 外部載荷去除后，工件表面層及其與基體材料的交界處仍殘存的互相平衡的應力。表面層殘余應力產(chǎn)生的原因(1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應力冷態(tài)塑性變形引起的殘余應力 當?shù)毒邚谋患庸け砻嫔先コ饘贂r，由于后刀面的擠、壓和摩擦作用，加大了表面層伸長的塑性變形，表面層的伸長變形受到基體金屬的限制，也在表面層產(chǎn)生了殘余壓應力。 在切削力作用下，已加工表面產(chǎn)生強烈的塑性變形。表面層金屬比容增大，體積膨脹，與它相連的里層金屬的阻止其體積膨脹；里層產(chǎn)生殘余拉應力表面層產(chǎn)生殘余壓應力結(jié)果：(2)熱態(tài)塑性變形引起的殘余應力熱態(tài)塑性變形引起的殘余應力 磨削溫度越高，熱塑性變形越大，殘余拉應力也越大，有時甚至產(chǎn)生裂紋。在切削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹金屬基體溫度較低工件加工表面 表層產(chǎn)生熱壓應力切削時切削過程結(jié)束時溫度下降，已產(chǎn)生熱塑性變形的表層收縮基體表層收縮結(jié)果表面產(chǎn)生殘余拉應力(3)金相組織變化引起的殘余應力金相組織變化引起的殘余應力 如：馬氏體密度為 g/cm3，奧氏體密度為 g/cm3， 珠光體密度為 g/cm3，鐵索體密度為 g/cm3； 切削時產(chǎn)生的高溫會引起表面層金相組織變化。因為不同的金屬組織，它們的密度不同，因而引起的殘余應力。以淬火鋼磨削為例淬火鋼原來的組織是馬氏體 g/cm3 磨削加工后表層可能產(chǎn)生回火，馬氏體變?yōu)橹楣怏w g/cm3密度增大而體積減小 表面產(chǎn)生殘余拉應力導致結(jié)果2 、 影響表面層殘余應力及磨削裂紋的因素影響表面層殘余應力及磨削裂紋的因素 機械加上后表面層的殘余應力，是由冷態(tài)塑性變形、熱態(tài)塑性變形和金相組織變化這三方面原因引起的綜合結(jié)果。在一定條件下，其中某種或兩種因素可能起主導作用。磨削時起主導作用的是 “熱 ”。磨削用量工件材料及熱處理規(guī)范首要因素影響磨削裂紋的因素磨削碳鋼時，含碳量越高，越容易產(chǎn)生裂紋；當碳的質(zhì)量小于 ％至 ％時，幾乎不產(chǎn)生裂紋；淬火鋼晶界脆弱，滲碳、滲氮鋼受溫度影響大，磨削時易產(chǎn)生裂紋。 磨削用量對磨削裂紋影響 粗磨時，表面產(chǎn)生極淺的殘余壓應力，接著就是較深且較大的殘余拉應力，這說明表面產(chǎn)生了一薄層一次淬火層，下層是回火組織。 精細磨削時，溫度影響很小、更沒有金相組織變化，主要是冷態(tài)塑性變形的影響，故表面產(chǎn)生淺而小的殘余壓應力； 精磨時，熱塑性變形起了主導作用，表面產(chǎn)生很淺的殘余拉應力；磨削裂紋與工件材料及熱處理規(guī)范的關系三、表面層金相組織變化與磨削燒傷三、表面層金相組織變化與磨削燒傷 對于磨削加工來說，由于單位面積上產(chǎn)生的切削熱比一般切削方法要大幾十倍，易使 工件表面層的金相組織發(fā)生變化，從而使表面層的硬度和強度下降，產(chǎn)生殘余應力甚至引起顯微裂紋。 這種現(xiàn)象稱為 磨削燒傷 。 1．表面層金相組織變化與磨削燒傷原因 機械加工過積中，在工件的加工區(qū)及其鄰近的區(qū)域， 溫度會急劇升高 ，當溫度超過工件材料金相組織變化的臨界點，就會發(fā)生金相組織變化。對于一般切削加工而言，溫度還不會上升到如此程度。磨削燒傷將嚴重地影響零件的使用性能