【正文】 高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn) 行時(shí)效處理（ 自然 時(shí)效 、人工時(shí)效 處理） 3．合理安排工藝過程 在安排零件加工工 藝過程中，盡可能將粗、精加工分在不同工序中進(jìn)行。 六、其它原因 L177。 一、加工誤差的性質(zhì)及分類 常值誤差 變值誤差 ?在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向保持不變，稱為常值系統(tǒng)性誤差。 加工誤差 隨機(jī)誤差 系統(tǒng)誤差 ?在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向作無規(guī)律變化，稱為隨機(jī)性誤差。 （一）分布曲線法 加工一批工件，由于隨機(jī)性誤差的存在，加工尺寸的實(shí)際數(shù)值是各不相同的，這種現(xiàn)象稱為 尺寸分散 。 1. 實(shí)際分布圖 2. 理論分布圖 —— 正態(tài)分布曲線 大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在用調(diào)整法加工時(shí)，當(dāng)所取工件數(shù)量足夠多，且無任何優(yōu)勢(shì)誤差因素的影響，則所得一批工件尺寸的實(shí)際分布曲線便非常接近正態(tài)分布曲線。)(112???? nii xxn? n —— 一批工件的數(shù)目 （ 樣本數(shù) ） （ 1）正態(tài)分布曲線方程 y F 圖 正態(tài)分布曲線 x 0 σ σ x x x?3??? xx % 9 7 9 8 6 *2 ???F① 曲線成鐘形，中間高，兩邊低。 3σ （或 6σ ）范圍內(nèi)，曲線 圍成的面積為 。 177。 6σ＜ T ??確定工件尺寸分散范圍中心的位置 表示工件尺寸分散范圍的 大小 x圖 33 正態(tài)分布曲線及其特征 ④ 正態(tài)分布曲線的特征參數(shù)有兩個(gè)，即 x 和 σ ? 大，加工精度越低， 小，加工精度高。 5. 分布曲線法的缺點(diǎn) ?分布曲線法不能反映誤差的變化趨勢(shì)。 ?單個(gè)零件點(diǎn)圖反映了工件逐個(gè)的尺寸變化與加工時(shí)間的關(guān)系。 2. X ?樣組點(diǎn)圖的種類很多，最常用的是 X － R點(diǎn)圖（平均 值 — 極差點(diǎn)圖）。 ?XR點(diǎn)圖的繪制： m inm a x11iiimiiixxRxmx??? ?? 圖 36 點(diǎn)圖 xR?R 點(diǎn)圖 UCL= CL= 0 5 10 樣組序號(hào) 15 20 LCL=0 0 5 10 樣組序號(hào) 15 20 x 點(diǎn) 圖 LCL= UCL= CL= 1221 kiiSXxxkx x A Rx x A R??? ? ?? ? ??中 線上 控 制 限下 控 制 限R 圖： 1121 kiiSXRRkR D RR D R???????中 線上 控 制 限下 控 制 限A D D2 數(shù)值見有關(guān)表上 ? 圖控制限 xR?圖： x ?單獨(dú)的 點(diǎn)圖或 R點(diǎn)圖不能全面反映加工誤差的情況， 必須結(jié)合起來應(yīng)用。 機(jī)械加工后的零件表面實(shí)際上不是理想的光滑表面，它存在著不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂紋等表面缺陷。 （ 1）工件材料的影響 ?韌性材料：工件材料韌性愈好，金屬塑性變形愈大，加工表面愈粗糙。 此外，切削速度越高，塑性變形越不充分，表面粗糙度值越小 選擇低速寬刀精切和高速精切，可以得到較小的表面粗糙度。 產(chǎn)生這種現(xiàn)象，是 滯流層金屬不斷堆積的結(jié)果。 ?鱗刺是已加工表面上出現(xiàn)的鱗片狀毛刺般的缺陷。則砂輪單位面積上參加磨削的磨粒越多，磨削表面上的刻痕就越細(xì)密均勻，表面粗糙度值就越小。 ?砂輪的縱向進(jìn)給量小，被磨次數(shù)越多，工件表面粗糙度值就越小。加工表面在多次擠壓下出現(xiàn)溝槽與隆起，又由于磨削時(shí)的高溫更加劇了塑性變形，故表面粗糙度值增大。 ?砂輪太硬，使表面粗糙度增大； ?砂輪選得太軟，使表面粗糙度值增大。 （ 1）表面層殘余應(yīng)力的產(chǎn)生 1） 塑性變形 工件表面受到擠壓與摩擦，表層產(chǎn)生伸長(zhǎng)塑 變，表層體積增大，但受到里層的阻礙。 切削加工時(shí)起主要作用的往往是塑性變形，表面層常產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。磨削裂紋常與 燒傷 同時(shí)出現(xiàn)。 表面層金相組織變化與磨削燒傷的產(chǎn)生 3. 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(duì)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(shí)它還能使工件表面產(chǎn)生硬化層和殘余壓應(yīng)力。 圖 42 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(dòng)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，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。 ?表面粗糙度太大，接觸表面的實(shí)際壓強(qiáng)增大，粗糙不平的凸峰相互咬合、擠裂、切斷，故磨損加?。? ?表面粗糙度太小，也會(huì)導(dǎo)致磨損加劇。 因?yàn)樗鼓ゲ粮北砻鎸咏饘俚挠捕忍岣?，塑性降低，減少了摩擦副接觸部分的彈性變形和塑性變形。 對(duì)承受交變載荷零件的疲勞強(qiáng)度影響很大。 ?殘余應(yīng)力有拉應(yīng)力和壓應(yīng)力之分， 殘余拉應(yīng)力 容易使已加工表面產(chǎn)生裂紋并使其擴(kuò)展而 降低疲勞強(qiáng)度。 （ 1）表面粗糙度對(duì)零件耐腐蝕性能的影響 零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)，凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強(qiáng)烈。 。 （ 2）表面殘余應(yīng)力對(duì)零件耐腐蝕性能的影響 零件表面殘余壓應(yīng)力使零件表面緊密，腐蝕性物質(zhì)不易進(jìn)入，可增強(qiáng)零件的耐腐蝕性，而表面殘余拉應(yīng)力則降低零件耐腐蝕性。 （ 1）表面粗糙度對(duì)零件配合精度的影響 表面粗糙度較大，則降低了配合精度。 表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲勞性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的紋痕越深，紋底半徑越小，其抗疲勞破壞的能力越差。 這是因?yàn)檫^分的冷作硬化，將引起金屬組織過度“疏松”，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中可能會(huì)產(chǎn)生金屬剝落，在接觸面間形成小顆粒，使零件加速磨損。 ?表面粗糙度的最佳值與機(jī)器零件的工作情況有關(guān)， 載荷加大時(shí)，磨損曲線向上、向右移動(dòng)，最佳表面粗糙度值也隨之右移。 （ 1）表面粗糙度對(duì)零件耐磨性的影響 ? 表面粗糙度太大和太小都不耐磨。對(duì)于鋁質(zhì)工件，為避免表面殘留鐵質(zhì)微粒而引起電解腐蝕，宜采用鋁丸或玻璃丸。 滾壓加工可以加工外圓、孔、平面及成型表面，通常在普通車床、轉(zhuǎn)塔車床或自動(dòng)車床上進(jìn)行。 定義： 磨削加工時(shí)，表面層有很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到相變臨界點(diǎn)時(shí)，表層金屬就發(fā)生金相組織變化，強(qiáng)度和硬度降低、產(chǎn)生殘余應(yīng)力、甚至出現(xiàn)微觀裂紋。 （ 2）磨削裂紋的產(chǎn)生 磨削裂紋和殘余應(yīng)力有著十分密切的關(guān)系。 2） 切削熱 表層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生產(chǎn)生殘余壓 應(yīng)力 (其原理見 圖 41) 3） 金相組織變化 比容大的組織 → 比容小的組織 → 體積收縮，產(chǎn)生 拉應(yīng)力，反之，產(chǎn)生壓應(yīng)力。 （ 2）影響表面層加工硬化的因素 ⑴ 刀具幾何形狀的影響 切削刃 rε↑、前角 ↓、后面磨損量 VB↑ →表層金屬的塑變加劇 →冷硬 ↑ ⑵ 切削用量的影響 切削速度 v↑→塑變 ↓→冷硬 ↓，同時(shí) v↑→ 切削溫度 ↑→ 回復(fù)作用 ↑→ 冷硬 ↓ f↑→切削力 ↑→塑變 ↑→冷硬 ↑ ⑶ 工件材料性能的影響 材料塑性 ↑→冷硬 ↑ 2. 表面層殘余應(yīng)力 定義： 機(jī)械加工中工件表面層組織發(fā)生變化時(shí)，在表面層及其與基體材料的交界處會(huì)產(chǎn)生互相平衡的彈性力。 （ 2）工件材料 ?太硬易使磨粒磨鈍 →Ra ↑ ； ?太軟容易堵塞砂輪 →Ra ↑ ； ?韌性太大，熱導(dǎo)率差會(huì)使磨粒早期崩落 →Ra ↑ 。因此，砂輪修整的質(zhì)量對(duì)磨削表面的粗糙度影響很大。 ?工件轉(zhuǎn)速對(duì)表面粗糙度值的影響剛好與砂輪轉(zhuǎn)速的影響相反。 （二）磨削加工表面粗糙度 1. 磨削中影響粗糙度的幾何因素 工件的磨削表面是由砂輪上大量磨?？虅澇鰺o數(shù)極細(xì)的刻痕形成的，工件單位面積上通過的砂粒數(shù)越多，則刻痕越多，刻痕的等高性越好，表面粗糙度值越小。 3）影響積屑瘤的因素 2）積屑瘤的形成原因 1）什么是積屑瘤 4）積屑瘤對(duì)切削過程的影響 ?實(shí)際前角增大（ 圖 38）； ?增大切削厚度（ 圖 38）； ?使加工表面粗糙度增大； ?對(duì)刀具壽命的影響。 （ 3）進(jìn)給量的影響 減小進(jìn)給量 f固然可以減小表面粗糙度值，但 進(jìn)給量過小，表面粗糙度會(huì)有增大的趨勢(shì)。 ? 脆性材料：加工脆性材料時(shí)，其切削呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn)，使表面粗糙。 一、概 述