【正文】 磨損對加工精度的影響 機(jī)床零部件 破壞原有成形運(yùn)動(dòng)精度造成工件的形狀和位置誤差 夾具 帶來裝夾誤差、對刀導(dǎo)引誤差 刀具和磨具 使批生產(chǎn)工件尺寸的分散性增大 造成尺寸和形狀誤差（大零件、成形刀具加工） 量具 引起測量誤差 工件殘余應(yīng)力的影響與控制 工件的殘余應(yīng)力：當(dāng)外部載荷去除以后，仍殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生 機(jī)加力和熱 表層塑變（晶格扭曲、 拉長、比容增大） 毛坯制造 冷卻快受壓（殘余壓應(yīng)力） 慢者受拉（殘余拉應(yīng)力） （詳細(xì)之： 620℃ ） 冷校直 局部塑變 （絲杠嚴(yán)禁之） 減少或消除殘余應(yīng)力的主要措施 合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu) 時(shí)效處理 自然時(shí)效 大件在室外擱置數(shù)天、月 小件在車間擱置數(shù)小時(shí)（粗、精加工之間） 結(jié)構(gòu)對稱， 壁厚均勻 ，減小尺寸差 人工時(shí)效 鑄、鍛、焊件在機(jī)械加工前的退火、回火 精度穩(wěn)定性要求高的零件，淬火后進(jìn)行冰冷處理 振動(dòng)時(shí)效（激振、敲打） 減少加工塑變 減少加工熱；精度高的細(xì)長工件，不得冷校直 加大余量、多次切削，熱校直 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 目的： 區(qū)分 成批生產(chǎn) 中不同性質(zhì)的加工誤差 ， 確定 系統(tǒng)誤差 的 數(shù)值和 隨機(jī)誤差 的范圍 ， 從而找出造成加工誤差的主要因素 以便采取相應(yīng)的措施，提高零件的加工精度 系統(tǒng)誤差 在相同的工藝條件下加工 一批工件 ， 所產(chǎn)生的大小和方 向不變 （ 常值 ） ， 或按加工順序有規(guī)律的變化 （ 變值 ） 的加工誤差 隨機(jī)誤差 在相同的工藝條件下加工 一批工件 ，所產(chǎn)生的大小和 方向不同，且無規(guī)律變化的加工誤差 加工誤差的統(tǒng)計(jì)性質(zhì) 機(jī)械加工誤差的分布規(guī)律 正態(tài)分布 調(diào)整法 加工時(shí)沒有某種優(yōu)勢因素的影響 平頂分布 加工過程中有 顯著的變值系統(tǒng)誤差 ，如 刀具磨損 雙峰分布 兩臺(tái)機(jī)床加工，機(jī)床精度不同，刀具調(diào)整尺寸不一致 偏態(tài)分布 加工過程受到人為干預(yù)，如試切法加工時(shí)的 保全心理，最終形成可修廢品。 3σ 原則 正態(tài)分布的隨機(jī)變量的分散范圍是 177。 xR??? niixnx11RDU R ???? niiRnR11RAxUC L ??RAxL C L ??0?RLRL例： 保證和提高機(jī)械加工精度的主要途徑 （ 1） 減少或消除原始誤差 提高機(jī)床 成形運(yùn)動(dòng)精度和剛度 提高夾具的制造、安裝精度，減少裝夾誤差和對定誤差 提高工件加工時(shí)的剛度，減少受力變形 （反向切削） 減少精密件加工時(shí)的熱影響， 平衡熱變形 （ 2）補(bǔ)償或抵消原始誤差 補(bǔ)償 —— 人為制造反向誤差 抵消 —— 移位法加工 保證和提高機(jī)械加工精度的主要途徑 （ 3）轉(zhuǎn)移原始誤差 將誤差轉(zhuǎn)移到不敏感方向 （ 4）分化或均化原始誤差 分化 —— 分組加工，以利于調(diào)刀 均化 —— 研磨 保證和提高機(jī)械加工精度的主要途徑 表面 （ 微觀 ） 形貌 加工變質(zhì)層 表面粗糙度 表面波紋度 輪廓算術(shù)平均偏差 Ra 微觀不平度 10點(diǎn)高度 Rz 直線波紋度平均波幅 Wz 圓周波紋度平均波幅 Wz 塑性變形引起的冷作硬化 力（熱）產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 切（磨）削熱引起的金相組織變化 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及其控制 機(jī)械加工表面質(zhì)量 切削加工表面的形成過程 切削層金屬經(jīng)過第 Ⅰ 、 Ⅱ 變形區(qū) 后形成了切屑，經(jīng)過第 Ⅲ 變形區(qū)則形成已加工表面。rrm a x ??? rfR??2） 積屑瘤的影響 積屑瘤： 冷焊在前刀面的金屬 形成條件 刀具 γo = 0 176。 切削刃兩側(cè)的工件材料被擠壓后因沒有側(cè)面的約束力而 產(chǎn)生隆起 ，也會(huì)使表面粗糙度值加大。 切削加工表面粗糙度的控制 改善工件材料的切削性能 調(diào)質(zhì)后加工，減小塑性，提高硬度，可抑制積屑瘤和鱗刺 工件方面 切削條件 （ 1）選擇合理的切削速度，避開積屑瘤生長區(qū) （ 2）減少 f ，減小 Rmax，避免刀屑粘結(jié)，抑制積屑瘤和鱗刺生長 （ 3）采用有效冷卻潤滑液，減小摩擦，抑制積屑瘤和鱗刺生長 （ 4）采用加熱或低溫切削，以避開積屑瘤和鱗刺的生長 （ 5）避免工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng) 刀具方面 （ 1）適當(dāng)減小 κr、 κ?r 或增大 rε，以減小殘留面積高度 Rmax （ 2）增大 γο ，使塑性變形減小，以利于抑制積屑瘤和鱗刺 （ 3）提高刃磨質(zhì)量，減小刀面粗糙度，磨損超值要及時(shí)換刀 （ 4）減小刀具和工件之間的摩擦系數(shù)，控制粘結(jié)、積屑瘤、鱗刺 二、磨削加工 磨削加工表面粗糙度是通過 滑擦、刻劃和切削 的綜合作用形成的 磨削表面粗糙度：單位時(shí)間、單位面積內(nèi)所形成的勾槽越多越淺越好 （ 1）適當(dāng)加大粒度號(hào)，增大砂輪單位面積的砂粒數(shù) m （ 2）適當(dāng)提高砂輪速度 vc或降低工件速度 vw，即增大 vc/ vw 比值，減少塑變 （ 3）合理使用直徑較大的砂輪（加大 Rt） （ 4）加大砂輪寬度 B，減小軸向進(jìn)給量 fa，使 B/fa 比值增大 （ 5）減小徑向進(jìn)給量 fr 或磨削深度 ap（甚至無進(jìn)給光磨） （ 6）提高砂輪修整質(zhì)量，保持 鋒利度和微刃口等高性 金剛石砂輪電解在線修銳 ELID (ELectrolytic Inprocess Dressing ) （ 7）選擇合適的砂輪硬度、磨削液及其澆注方法 3232m a x 2)2(???????? ??????????????twtwacwRRRRfBmvvR減小磨削表面粗糙度值的措施 三、超精研、研磨、珩磨及拋光 加工用參數(shù)為壓強(qiáng) ，不是磨削背吃刀量（磨削深度） 自為基準(zhǔn)加工 ，主要是降低 表面粗糙度 ，很難提高加工精度 只有用精密定型研磨工具時(shí)，才能提高工件的形狀精度 不需要機(jī)床有非常精確的成形運(yùn)動(dòng) 加工余量是 前序公差 的幾分之一 ，原理上講只要等于上序的 Rz 特點(diǎn)： 影響表面粗糙度的因素主要是磨條壓強(qiáng)和切削角，還有磨條的振頻、振幅，工作速度，磨條粒度，磨條縱向進(jìn)給量，冷卻液。磁流變拋光、浮法拋光。由于基體材料的彈性恢復(fù)，刀具后刀面又繼續(xù)與已加工表面接觸摩擦，使加工表面再次產(chǎn)生變形。 因此， 加工表面的硬度將是這種強(qiáng)化、弱化及相變綜合作用的結(jié)果 ：當(dāng) 塑性變形為主時(shí)，表面要產(chǎn)生硬化；當(dāng)切削溫度起主導(dǎo)作用時(shí)，要由相變情況而定。 有的裂紋不在工件的外表面，而是在表面層下，用肉眼根本無法發(fā)現(xiàn)。 減輕磨削燒傷、裂紋的途徑 減少熱量的產(chǎn)生 加速熱量的傳出 （ 1）選擇合理的磨削用量 cwr vvf??從減少生熱考慮，理論依據(jù)為 從熱量傳出的角度考慮 ， vc 的增加會(huì)使砂輪與接觸區(qū)接觸時(shí)間減少 ， 傳到工件上的熱量相對減少 —— 高速磨削 主要可 減小 徑向進(jìn)給量 fr （ 生產(chǎn)中一開始采用較大的 fr， 最后幾次減小 fr ， 并進(jìn)行光磨 ） 此外 ， 軸向進(jìn)給量 fa、 工件材料的強(qiáng) （ 硬 ） 度 、 韌性增加均會(huì)使 θ 有所升高 重要結(jié)論：同時(shí)提高砂輪速度與工件速度可避免磨削燒傷 在磨削加工的最后階段，總要進(jìn)行 幾次空走刀 或 無進(jìn)給磨削 ，為什么？（降低表面粗糙度，提高表面質(zhì)量。它嚴(yán)重地影響機(jī)械 加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率 。 順時(shí)針振動(dòng)時(shí) ， 切削力正功大于負(fù)功 ， 振動(dòng)加強(qiáng)； 逆時(shí)針振動(dòng)時(shí) ， 切削力正功小于負(fù)功 ， 振動(dòng)衰減 。主偏角車刀 車外圓時(shí)， μ = 0，無再生自激振動(dòng) ；用 切斷車刀 切斷工件時(shí)， μ = 1，必須設(shè)法抑制再生自激振動(dòng) 。 若在切削 （ 磨削 ） 過程中產(chǎn)生兩次走刀間的重疊現(xiàn)象 ， 則由于前次的波紋 ， 將引起后次的切厚發(fā)生變化 ， 使切削力改變而產(chǎn)生振動(dòng) 。當(dāng) 第二次走刀時(shí) ，刀具就將在有振紋的表面上切削， 使得切削厚度發(fā)生變化，導(dǎo)致切削力作周期性地變化 ，這種效應(yīng)稱 再生效應(yīng) ，由此產(chǎn)生的自激振動(dòng)稱再生自激振動(dòng)。 噴丸 利用大量快速運(yùn)動(dòng)的珠丸打擊已 加工完畢的零件表面。 磨削裂紋降低零件的疲勞強(qiáng)度，甚至早期出現(xiàn)低應(yīng)力脆性斷裂。 回火燒傷 馬氏體轉(zhuǎn)變溫度 θ 相變溫度 馬氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鸾M織 （ 索氏體或屈氏體 ） 淬火燒傷 θ 相變溫度時(shí)急冷 ， 表層出現(xiàn)二次淬火 ， 硬度提高； 內(nèi)層產(chǎn)生過回火組織 ， 硬度降低 退火燒傷 不用磨削液 ， θ 相變溫度時(shí)慢冷，出現(xiàn)退火，硬度降低 如磨削淬火鋼時(shí)，由于磨削區(qū)溫度的不同，可能產(chǎn)生 三種燒傷： 磨削燒傷 磨削的高溫在工件表面層引起 熱應(yīng)力和金相組織相變 帶來的體積應(yīng)力，且多呈現(xiàn)為 殘余拉應(yīng)力 。 加工硬化通常用 硬化程度 N 和 硬化層深度 Δhd 來衡量 。 使表面的耐磨性提高，脆性增加，沖擊韌性降低，也給后續(xù)加工帶來困難，增加刀具磨損，減少刀具使用壽命。磨粒硬度低， 細(xì)小，加上研磨劑的化學(xué)作用， 可使表面粗糙度進(jìn)一步降低 研磨