機(jī)械加工表面質(zhì)量概述(ppt 47頁(yè))-文庫(kù)吧
2025-01-28 06:39 本頁(yè)面
【正文】 零件上應(yīng)力集中區(qū)的粗糙度大）將大大降低零件的疲勞強(qiáng)度，如下圖所示。 對(duì)于不同的材料，表面粗糙度對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響程度也不同，這是因?yàn)椴煌牟牧蠈?duì)應(yīng)力集中的敏感程度不同。 適當(dāng)?shù)挠沧饔不商岣吡慵钠趶?qiáng)度，但硬化過(guò)度，則容易在零件表面產(chǎn)生微裂紋，造成疲勞擴(kuò)展，反而降低疲勞強(qiáng)度。 表面層的殘余應(yīng)力狀態(tài)對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大。當(dāng)表面殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力時(shí)，可延緩疲勞裂紋擴(kuò)展。而殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力時(shí)，零件的疲勞強(qiáng)度降低。 3. 對(duì)零件耐腐蝕性能的影響 零件的表面粗糙度對(duì)耐腐蝕性也有影響，當(dāng)零件在潮濕的空氣中或在腐蝕性介質(zhì)中工作時(shí)。會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。由于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)腐蝕，或在兩種材料表面粗糙度的凸峰間容易產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起電化學(xué)腐蝕。腐蝕過(guò)程會(huì)從波谷底部向材料深處擴(kuò)展。所以。減少表面粗糙度可以提高零件的耐腐蝕性。 4. 對(duì)零件配合性質(zhì)的影響 在間隙配合中，如果配合表面粗糙度較大，則在初期磨損階段磨損量就大，造成零件的尺寸發(fā)生變化，使配合間隙增大，改變了配合性質(zhì)。在過(guò)盈配合中，如果配合表面粗糙，則裝配后表面的波峰產(chǎn)生塑性變形，從而使有效過(guò)盈量減小，減弱了過(guò)盈配合的結(jié)合強(qiáng)度。因此，在設(shè)計(jì)零件時(shí)，對(duì)于配合精度要求高的零件應(yīng)該規(guī)定較小的表面粗糙度。 5. 對(duì)零件接觸剛度的影響 表面粗糙度對(duì)零件的接觸剛度有很大的影響，表面粗糙度越小，則接觸剛度越高。 另外，表面粗糙度對(duì)零件間的密封性和摩擦系數(shù)也有很大的影響，粗糙度小則密封性好，摩擦系數(shù)??；反之則密封性差，摩擦系數(shù)大。 第二節(jié) 機(jī)械加工后的表面粗糙度 一、切削加工后的表面粗糙度 切削加工后工件表面粗糙度產(chǎn)生的因素主要有三方面，即：幾何因素、物理因素和加工中工藝系統(tǒng)的振動(dòng)。 1. 幾何因素 切削加工中由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的存在，在被加工表面上不可避免地要留下未曾切削的殘留面積，如圖所示。該殘余面積中峰谷間的高度差 H越大，所獲得的表面將越粗糙。刀具給定后，高度差 H理論上可通過(guò)計(jì)算求得。當(dāng)不考慮刀具圓弧時(shí)（用尖刀時(shí)）： 39。c ot c otrrfHkk? ?用刀尖圓弧半徑為re 的 刀 具 時(shí) ： 28 efHr? 2. 物理因素 切削加工后工件表面的實(shí)際粗糙度往往比上述理論粗糙度大得多，如圖所示。這是因?yàn)樵谇邢髁?、切削熱作用下，切削加工中伴隨著諸如擠壓、摩擦、彈塑性變形等多種物理現(xiàn)象，在這些物理因素的作用下會(huì)使表面粗糙度惡化。 （ 1）工件材料性質(zhì)的影響 加工碳素鋼等塑性材料時(shí)，加工表面會(huì)發(fā)生彈塑性變形。塑性變形會(huì)使殘留面積變形或使溝紋加深，將塑性變形的痕跡殘留在已加工表面上，使粗糙度加劇。加工如鑄鐵一類(lèi)的脆性材料時(shí)，一般產(chǎn)生崩碎狀切屑，在加工表面上出現(xiàn)微粒崩碎的痕跡，使已加工表面呈麻點(diǎn)狀的不光潔現(xiàn)象。 （ 2）積屑瘤的影響 用一定的切削速度加工塑性材料時(shí)，常會(huì)在刀尖處形成積屑瘤。切削過(guò)程中積屑瘤在受到振動(dòng)、沖擊時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂脫落現(xiàn)象，使粗糙度加大。 （ 3）摩擦力的影響 切削加工中，刀具刀尖圓角及后刀面將和被加工表面發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，使工件表面產(chǎn)生塑性變形而增加粗糙度。所以，在切削加工中常使用切削液來(lái)改善摩擦狀況，降低表面粗糙度。 （ 4） 工藝系統(tǒng)的振動(dòng) 工藝系統(tǒng)一旦發(fā)生振動(dòng)，加工表面出現(xiàn)振紋，于是粗糙度將明顯加大。 二、磨削加工后的表面粗糙度 磨削過(guò)程可看作是極多刀齒的銑刀實(shí)行特高速銑削。因此磨削過(guò)程與切削加工過(guò)程有共性，也有特殊性。影響磨削表面粗糙度的因素主要有以下三個(gè)方面。 ①砂?？虅澏斐傻臍埩裘娣e 砂粒的刻劃作用比一般切削加工復(fù)雜。在工件的一小塊表面上經(jīng)歷許多次砂粒的切削和刻劃，所以殘留面積就與砂輪的粒度、彈性、砂輪的修整、砂粒的崩落、磨鈍、磨粒的切削厚度等有關(guān)。 ②金屬表而的塑性變形 磨削時(shí)工件表面局部溫度很高，表層可能軟化甚至微熔，使粗糙度參數(shù)值增大。甚至還能造成表面層燒傷、微裂和金屬組織的破壞。 ③工藝系統(tǒng)的振動(dòng) 對(duì)磨削表面粗糙度來(lái)說(shuō)，振動(dòng)是主要影響因素。振動(dòng)產(chǎn)生的原因如砂輪不平衡、主軸的振擺、工作臺(tái)的爬行等；砂輪的鈍化和糊塞所引起的較大摩擦力，也會(huì)激發(fā)起自激振動(dòng)。 第三節(jié) 機(jī)械加工后表面層物理機(jī)械性能 一、機(jī)械加工后表面層的冷作硬化 加工表面的硬化現(xiàn)象是指，加工表面經(jīng)切削加工后表面層出現(xiàn)的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 1. 加工硬化產(chǎn)生的原因 材料發(fā)生塑性變形時(shí)
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