畢業(yè)論文影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素與采取的措施方案-wenkub
2023-05-08 04:10:55 本頁(yè)面
【正文】 工表面質(zhì)量的含義及其對(duì)機(jī)器使用性能的影響，探討了影響表面粗糙度的因素和影響加工表面層物理機(jī)械性能的因素，目的就是為了掌握機(jī)械加工中各個(gè)工藝對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律,以便利用這些規(guī)律來(lái)控制加工過(guò)程,最終達(dá)到改善產(chǎn)品質(zhì)量增強(qiáng)產(chǎn)品使用性能的目的。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 表面質(zhì)量 影響因素 述 加工表面質(zhì)量：機(jī)械零件在加工后的表面層狀態(tài)。它主要是由于切削加工過(guò)程中的刀痕、分離時(shí)的塑性變形、刀具與被加工表面的摩擦、工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等原因造成的。在切削加工過(guò)程中，由于切削變形和切削熱的影響，在加工表面會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，如果殘余應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生表面裂紋，表面的微觀裂紋將給零件帶來(lái)嚴(yán)重的隱患；③表面層金相組織的變化工件表面經(jīng)磨削精加工時(shí)，磨削產(chǎn)生的高溫，一般可達(dá)800～1000 ℃,高的磨削溫度會(huì)燒壞工作表面，使淬火鋼件表面退火，引起表層金屬發(fā)生相變,將大大降低表面層的物理—機(jī)械性能。 （4）紋理方向。 在機(jī)械加工過(guò)程中工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，即在刀具的切削刃與工件上正在切削的表面之間除了名義上的切削運(yùn)動(dòng)之外，還會(huì)出現(xiàn)一種周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)都是不能自然衰減而且危害較大的振動(dòng)。例如，系統(tǒng)外部周期性的激振力有 ：系統(tǒng)附近其他機(jī)床和機(jī)器的振動(dòng)，通過(guò)地基傳給正在進(jìn)行加工的機(jī)床 激起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)。當(dāng)交變激振力消除后， 振動(dòng)就停止。自激振動(dòng)產(chǎn)生的原因。自激振動(dòng)的特性。 、材料和刃磨質(zhì)量對(duì)表面質(zhì)量的影響 刀具幾何參數(shù) 刀具的幾何參數(shù)中對(duì)表面粗糙度影響最大主要是主偏角、副偏角、刀尖圓弧半徑。增大主偏角，使背向力減小，易于斷屑。 刃磨質(zhì)量 實(shí)踐表明, 在切削條件相同時(shí),硬質(zhì)合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速鋼刀具，而金剛石、立方氮化硼刀具又優(yōu)于硬質(zhì)合金，但由于金剛石與鐵族材料親和力大，故不宜用來(lái)加工鐵族材料。 工件材料的性質(zhì)，加工塑性材料時(shí)，由刀具對(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。對(duì)于同種材料，其晶粒組織越大，加工表面粗糙度越大。 切削用量 切削用量包括被吃刀量、進(jìn)給量和主切削速度三要素。切削速度νc對(duì)切削力影響較小，如當(dāng)切削速度從50m/min增加到500m/min時(shí)，切削力減少約40％。切削液的合理選用對(duì)于高速鋼刀具更有實(shí)際意義，而硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具由于對(duì)熱裂敏感，一般不加切削液。在中速切削塑性材料時(shí)，由于容易產(chǎn)生積屑瘤，且塑性變形較大，因此加工后零件表面粗糙度較大。 ③砂輪的修整 砂輪的修整質(zhì)量越高，砂輪表面的切削微刃數(shù)越多、各切削微刃的等高性越好，磨削表面的粗糙度越小。 ⑤砂輪材料 砂輪材料選擇適當(dāng)，可獲得滿意的表面粗糙度值。 ③增大磨削深度和縱向進(jìn)給量，工件的塑性變形增大，會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度值增大。 表面層冷作硬化。切削速度增大后,切削熱在工件表面層上的作用時(shí)間也縮短了,將使冷硬程度增加。當(dāng)切削熱使被加工表面的溫度超過(guò)相變溫度后,表層金屬的金相組織將會(huì)發(fā)生變化。正確選擇砂輪合理選擇切削用量改善冷卻條件。③不同金相組織具有不同的密度,亦具有不同的比容的變化必然要受到與相連的基體金屬的阻礙,因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮,該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。 磨削表面層金相組織變化——磨削燒傷 1．磨削表面層金相組織變化與磨削燒傷機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱會(huì)使得工件的加工表面產(chǎn)生劇烈的溫升，當(dāng)溫度超過(guò)工件材料金相組織變化的臨界溫度時(shí)，將發(fā)生金相組織轉(zhuǎn)變。磨削淬火鋼時(shí)，工件表面層由于受到瞬時(shí)高溫的作用，將可能產(chǎn)生以下三種金相組織變化：①如果磨削表面層溫度未超過(guò)相變溫度，但超過(guò)了馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，這時(shí)馬氏體將轉(zhuǎn)變成為硬度較低的回火索氏體或索氏體，這叫回火燒傷；②如果磨削表面層溫度超過(guò)相變溫度，則馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，這時(shí)若無(wú)切削液，則磨削表面硬度急劇下降，表層被退火，這種現(xiàn)象稱為退火燒傷。由于磨削熱是造成磨削燒傷的根本原因，因此要避免磨削燒傷，就應(yīng)盡可能減少磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量及盡量減少傳入工件的熱量。此外，還可采用多孔砂輪、內(nèi)冷卻砂輪和浸油砂輪，切削液被引入砂輪的中心腔內(nèi)，由于離心力的作用，切削液再經(jīng)過(guò)砂輪內(nèi)部的孔隙從砂輪四周的邊緣甩出，這樣切削液即可直接進(jìn)入磨削區(qū)，發(fā)揮有效的冷卻作用。 零件的耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。3．機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響在機(jī)械加工中，零件的加工表面產(chǎn)生微觀不平、殘余應(yīng)力等各種缺陷，雖然僅存于零件極薄的表面層中，卻嚴(yán)重影響著機(jī)械零件的精度、耐磨性、配合性、抗腐蝕性和疲勞強(qiáng)度等，從而進(jìn)一步影響機(jī)械的使用性能和使用壽命。當(dāng)兩個(gè)零件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，開始階段由于接觸面積小、壓應(yīng)力大，在接觸處的波峰會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形、塑性變形及剪切變形，波峰很快被磨平，即使有潤(rùn)滑油存在，也會(huì)因?yàn)榻佑|點(diǎn)處壓應(yīng)力過(guò)大，油膜被破壞而形成干摩擦，導(dǎo)致零件接觸表面的磨損加劇。 表面粗糙度對(duì)承受交變載荷的零件的疲勞強(qiáng)度影響很大。當(dāng)表面層存在殘余壓應(yīng)力時(shí)，能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展，提高零件的疲勞強(qiáng)度；當(dāng)表面層存在殘余拉應(yīng)力時(shí)，零件則容易引起晶間破壞，產(chǎn)生表面裂紋而降低其疲勞強(qiáng)度。零件表面粗糙度越大，在波谷處越容易積聚腐蝕性介質(zhì)而使零件發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。在間隙配合中，如果零件配合表面的粗糙度大，則由于磨損迅速使得配合間隙增大，從而降低了配合質(zhì)量，影響了配
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1