機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章-wenkub
2023-05-20 21:38:31 本頁面
【正文】 本章提要 表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。 機(jī)械加工表面質(zhì)量是機(jī)械零件加工質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。是以機(jī)械零件的加工表面和表面層作為分析和研究對象的。有兩部分： ⑴ 表面層的幾何形狀 表面粗糙度： 是指表面微觀幾何形狀誤差，其波高與波長的比值在 L1/H1＜ 40的范圍內(nèi)。 表面層殘余應(yīng)力： 由于加工過程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。若載荷加重或潤滑條件惡化，磨損曲線將向上向右移動，最佳粗糙度值也隨之右移。 一對摩擦副在一定的工作條件下通常有一最佳粗糙度值，在確定機(jī)器零件的技術(shù)條件時應(yīng)該根據(jù)零件工作的情況及有關(guān)經(jīng)驗，規(guī)定合理的粗糙度。 表面層產(chǎn)生金相組織變化時，由于改變了基體材料原來的硬度，因而也直接影響其耐磨性。但冷硬層過深或過硬則容易產(chǎn)生裂紋，反而會降低疲勞強(qiáng)度。而殘余拉應(yīng)力容易使已加工表面產(chǎn)生裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。零件在應(yīng)力狀態(tài)下工作時，會產(chǎn)生 應(yīng)力腐蝕 ，若有裂紋，則更增加了應(yīng)力腐蝕的敏感性。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 切削加工后的表面粗糙度 切削加工時表面粗糙度的形成，大致可歸納為三方面的原因： 幾何因素 物理因素 工藝系統(tǒng)的振動 機(jī)械加工后的表面粗糙度 幾何因素 由刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動時在加工表面上遺留下來的切削層殘留面積。韌性越好的材料塑性變形越大，且容易出現(xiàn)積屑瘤與鱗刺，使粗糙度嚴(yán)重惡化。 機(jī)械加工后的表面粗糙度 為了降低表面粗糙度值，應(yīng)考慮以下主要影響因素： ①砂輪的粒度 砂輪的粒度愈細(xì)，則砂輪單位面積上的磨粒數(shù)愈多，在工件上的刻痕也愈密而細(xì)，所以粗糙度值愈低。 機(jī)械加工后的表面粗糙度 磨削加工后的表面粗糙度 ⑤ 徑向進(jìn)給量 增大磨削徑向進(jìn)給量將增加塑性變形的程度從而增大粗糙度。 增加工藝系統(tǒng)剛度和阻尼，做好砂輪的動平衡以及合理地修整砂輪 可顯著降低粗糙度。 力越大，塑性變形越大，則硬化程度越大； 速度越大，塑性變形越不充分，則硬化程度越??； 變形時的溫度不僅影響塑性變形程度，還會影響變形后金相組織的恢復(fù)程度。 ②被加工材料 被加工材料硬度愈低、塑性愈大，切削后的冷硬現(xiàn)象愈嚴(yán)重。C，甚至更高。有時表面雖看不出變色，但并不等于表面未受熱損傷。產(chǎn)生表面層殘余應(yīng)力的原因： ⑴冷態(tài)塑性變形 機(jī)械加工時，表層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形。 由于不同的金相組織有不同的比容，表面層金相變化的結(jié)果將造成體積的變化。磨削時表面層殘余應(yīng)力歲磨削條件不同而不同，圖 生的表面層殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 影響殘余應(yīng)力的主要工藝因素： 刀具的前角 切削速度 工件材料的性質(zhì)和冷卻潤滑液。有的磨削裂紋也可能不在工件的外表面，而是在表面層下成為肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。解決的原則：一是減少磨削熱的發(fā)生，二是加速磨削熱的傳出。０ .４～２ mm）的丸粒（鋼丸、玻璃丸）以３０～５０ m/s的速度向零件表面噴射的方法。噴丸后零件的使用壽命可提高數(shù)倍至數(shù)十倍。 精密和光整加工工藝是指經(jīng)濟(jì)加工精度在ＩＴ５～ＩＴ７級以上，表面粗糙度小于０ .１６，表面物理機(jī)械性能也處于十分良好狀態(tài)的各種加工工藝方法。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以對前道工序有較高的要求。學(xué)完本章后，通過做思考題、習(xí)題應(yīng)著重理解和掌握表面質(zhì)量的一些基本概念，重點(diǎn)掌握冷作硬化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理和磨削燒傷、磨削裂紋產(chǎn)生的機(jī)理。 詳細(xì)分析了影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各種因素，著重臺輪了如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑，特別是對工藝系統(tǒng)的振動問題作了詳細(xì)的分析研究。 8.4 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 精密加工工藝的加工精度主要由高精度的機(jī)床保證。 8.4 控制
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