機(jī)械加工表面質(zhì)量加工培訓(xùn)講義-wenkub
2023-02-10 03:27:52 本頁面
【正文】 ）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）見如 圖 441所示。 圖 4－ 41 加工塑性材料時切削速度對表面粗糙度的影響 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(zhì)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(shí)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(diào)質(zhì)處理 ?刀具材料強(qiáng)度 ↑→ Ra↓ ?刃磨質(zhì)量 ↑→ Ra↓ ?冷卻、潤滑 ↑→ Ra↓ （二）磨削加工表面粗糙度 磨削中影響粗糙度的幾何因素 磨粒在砂輪上的分布越均勻、磨粒越細(xì)，刃口的等高性越好。 工件的轉(zhuǎn)速增大，通過加工表面的磨粒數(shù)減少，因此表面粗糙度值增大 。 圖 4－ 47 砂輪上的磨粒 磨削中影響粗糙度的物理因素 （ 1）磨削用量 ? 砂輪的轉(zhuǎn)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(jìn)給量，而在磨削后期采用較小的徑向進(jìn)給量或無進(jìn)給量磨削，以減小表面粗糙度值。 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(dǎo)程、徑向進(jìn)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(dǎo)熱性差↑→ Ra↓ 砂輪粒度 工件材料性質(zhì) 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(chǎn)率 ↑ ?精磨 ap↓→ Ra↓(ap=0光磨 ) 影響表面層物理力學(xué)性能的主要因素 表面物理力學(xué)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(yīng)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 1. 表面層的冷作硬化 （ 1） 表面層加工硬化的產(chǎn)生 定義： 機(jī)械加工時，工件表面層金屬受到切削力的作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，使晶格扭曲，晶粒間產(chǎn)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(qiáng)度和硬度增加，這種現(xiàn)象稱為加工硬化，又稱冷作硬化和強(qiáng)化。 （ 1）表面層殘余應(yīng)力的產(chǎn)生 1） 冷態(tài)塑變 工件表面受到擠壓與摩擦，表層產(chǎn)生伸長塑 變，基體仍處于彈性變形狀態(tài)。在 冷卻液作用下，工件最外層金屬會出現(xiàn)二 次淬火馬氏體組織。 磨削時，當(dāng)工件表面層溫度超過 相變臨界溫度 Ac3時，則馬氏體轉(zhuǎn)變 為奧氏體。 2. 磨削燒傷的三種形式 磨削用量 砂輪與工件材料 改善冷卻條件 1）砂輪轉(zhuǎn)速 ↑ → 磨削燒傷 ↑ 2） 徑向進(jìn)給量 fp↑→ 磨削燒傷 ↑ 3） 軸向進(jìn)給量 fa↑→ 磨削燒傷 ↓ 4）工件速度 vw ↑→ 磨削燒傷 ↓ 1)磨削時，砂輪表面上磨粒的切削刃 口鋒利 ↑→磨削力 ↓→磨削區(qū)的溫度 ↓ 2)磨削導(dǎo)熱性差的材料 (耐熱鋼、軸承 鋼、不銹鋼 )↓→磨削燒傷 ↑ 3)應(yīng)合理選擇砂輪的硬度、結(jié)合劑和 組織 →磨削燒傷 ↓ 采用內(nèi)冷卻法 →磨削燒傷 ↓ 圖 采用開槽砂輪 間斷磨削 →受熱 ↓ →磨削燒傷 ↓ 圖 圖 內(nèi)冷卻裝置 1－錐形蓋 2－通道孔 3－砂輪中心孔 4－有徑向小孔的薄壁套 圖 開槽砂輪 a） 槽均勻分布 b） 槽均勻分布 第四節(jié) 提高表面層物理力學(xué)性能的加工方法 1．滾壓加工 滾壓加工是利用經(jīng)過淬火和精細(xì)研磨過的滾輪或滾珠，在常溫狀態(tài)下對金屬表面進(jìn)行擠壓，使受壓點(diǎn)產(chǎn)生彈性和塑性變形，表層的凸起部分向下壓，凹下部分向上擠，逐漸將前工序留下的波峰壓平，降低了表面粗糙度；同時它還能使工件表面產(chǎn)生硬化層和殘余壓應(yīng)力。 圖 滾壓加工原理 2. 噴丸強(qiáng)化 噴丸強(qiáng)化是利用大量快速運(yùn)動的珠丸打擊被加工工件表面，使工件表面產(chǎn)生冷硬層和壓縮殘余應(yīng)力，如圖 813所示為珠丸擠壓工件表面的狀態(tài) , 可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。 噴丸強(qiáng)化主要用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜或不宜用其它方法強(qiáng)化的工件，如板彈簧、螺旋彈簧、連桿、齒輪、焊縫等。 (占 5%) 系統(tǒng)在周期性激振力 (干擾力 )持 續(xù)作用下產(chǎn)生的振動，稱為強(qiáng)迫 振動。切削過程中產(chǎn) 生的自激振動也稱為顫振。 3） 強(qiáng)迫振動的幅值既與激振力的幅值有關(guān)，又與工藝系統(tǒng)的特性有
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