機械加工表面質量加工培訓教材(文件)
【正文】 化程度的測量方法 31 切削加工中，由于切削熱的作用，在工件的加工區(qū)及其鄰近區(qū)域產(chǎn)生了一定的溫升。 磨削時，當工件表面層溫度超過相變臨界溫度時，則馬氏體轉變?yōu)閵W氏體。 淬火鋼在磨削時，由于磨削條件不同，產(chǎn)生的 磨削燒傷有三種形式 ： 磨削時工件表面溫度超過相變臨界 溫度時，則馬氏體轉變?yōu)閵W氏體。 33 合理選擇磨削用量 砂輪與工件材料 改善冷卻條件 1）砂輪轉速 ↑ → 磨削燒傷 ↑ 2）徑向進給量 fp↑→ 磨削燒傷 ↑ 3） 軸向進給量 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)磨削導熱性差的材料 (耐熱鋼、軸承 鋼、不銹鋼 )↓→磨削燒傷 ↑ 3)應合理選擇砂輪的硬度、結合劑和 組織 →磨削燒傷 ↓ 采用內(nèi)冷卻法 →磨削燒傷 ↓ （二）減少磨削燒傷的工藝途徑 采用開槽砂輪 間斷磨削 →受熱 ↓ →磨削燒傷 ↓ 34 三、表面層殘余應力 定義： 機械加工中工件表面層組織發(fā)生變化時，在表面層及其與基體材料的交界處會產(chǎn)生互相平衡的彈性力。 2）熱態(tài)塑變 表層產(chǎn)生殘余拉應力，里層產(chǎn)生產(chǎn)生殘余壓應力 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 應力，反之，產(chǎn)生壓應力。 ?若熱因素主導，工件表面產(chǎn)生殘余拉應力； ?若塑性變形主導，工件表面產(chǎn)生殘余壓應力； ?當工件表面溫度超過相變溫度且又冷卻充分時，工件表面出現(xiàn)淬火燒傷，此時金相組織變化起主要作用，工件表面產(chǎn)生殘余壓應力。壓應力加工方法。 珠丸 可以是鑄鐵的，也可以是切成小段的鋼絲（使用一段時間后，自然變成球狀）。經(jīng)噴丸加工后的表面，硬化層深度可達 ，零件表面粗糙度值可由 Ra5~ 減小到 ~ ，可 幾倍甚至幾十倍地提高零件的使用壽命 。 典型的滾壓加工示意圖。強迫振動的穩(wěn)態(tài)過程是諧 振動，只要有激振力存在振動系 統(tǒng)就不會被阻尼衰減掉。 2）強迫振動的振動頻率與外界激振力的頻率相同，而與系統(tǒng)的固有頻率無關。 Ⅱ ）當 λ → 1時， η 會急劇增大，此現(xiàn)象稱為 共振 ， ＜ λ ＜ ，在該區(qū)增大阻尼 →共振 ↓ Ⅲ ）當 λ ＞＞ 1時， η →0， λ ＞ ，在該區(qū)增加振動體的質量，可減小振動振幅。 激勵工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動運動的交變力是由 切削過程本身 產(chǎn)生的，而切削過程同時又受工藝系統(tǒng)的振動的控制，工藝系統(tǒng)的振動一旦停止，動態(tài)切削力也就隨之消失。 自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取 決于振動系統(tǒng)的固有特性。 機械加工振動診斷 ： （ 1）分清強迫、自激振動 （ 2）進一步分清自激振動 1．強迫振動診斷 診斷依據(jù) ：強迫振動頻率和外界干擾力頻率相同（或整數(shù)倍）。 功率譜分析 在頻域中對信號能量或功率分布情況的描述 。 56 減振裝置 1） 阻尼器的原理及應用 利用固體或液體的阻尼來消耗振動的能量，實現(xiàn)減振。 刀架振動系統(tǒng)同時還有 F彈 作用在它上面。 （ 2） 當 W振出 =W振入 時 ， 因實際機械加工系統(tǒng)中存在阻尼 ， 刀架系統(tǒng)在振入過程中 ， 為克服阻尼還需消耗能量 W摩阻（振入） ， 故刀架振動系統(tǒng)每振動一次 ， 刀架系統(tǒng)便會損失一部分能量 。圖中實線表示前一轉切削的工件表面振紋，虛線表示后一轉切削的表面。 μ =（ Bf） / B B— 切削寬度， f — 進給量。 84 縱車方牙螺紋外表面 85 圖 333 兩個自由度的耦合振動模型 a）切削模型 b）動力學模型 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。但在實際加工中，當切削深度達到一定值時，仍會發(fā)生顫振，這可以用振型耦合原理來解釋。 a） 前后兩轉的振紋沒有相位差（ ψ=0）圖 432a b）前后兩轉的振紋相位差為 ψ=π圖 432b c）后一轉的振紋相位超前， 0ψπ圖 432c d）后一轉的振紋相位滯后，即 0ψ π圖 432d 81 圖 332 再生顫振時振紋相位角與平均切削厚度的關系 a） ψ=0 b） ψ=π c） 0ψπ d） 0ψ π 82 ?一般 0＜ μ＜ 1，徑向切入 μ=1（切槽、鉆、端銑等） ?橫向切削 0＜ μ＜ 1 ?車方牙螺紋， μ=0，無重迭切削，不可能發(fā)生再生顫振。 （ 3） 當 W振出 W振入 時 ， 刀架振動系統(tǒng)將有持續(xù)的自激振動產(chǎn)生 。 對上述振動系統(tǒng)而言，背向力 Fp是外力， Fp對振動系統(tǒng)作功如 圖 427b所示。設工件系統(tǒng)為絕對剛體，振動系統(tǒng)與刀架相連，且只在 y方向作單自由度振動。合理調(diào)整它 們之間的關系，就可以有效地 提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激 振動。 不能確定故障部位 （ 特征量的統(tǒng)計分析 、 相關分析等 、 均值 、 有效值 、 均方根值 、 方差等 ） 。 53 四、機械加工振動的診斷技術 機械加工中產(chǎn)生振動分兩大類：強迫振動和自激振動（顫振）。 自激振動由振動系統(tǒng)本 身參數(shù)決定，與強迫振 動顯著不同。系統(tǒng)的振動必然會引起工件、刀具間的相對位置發(fā)生 周期性變化 ，這一變化若 又引起切削力的波動 ，則 使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動 。 ① 激振力的影響。切削過程中產(chǎn) 生的自激振動也稱為顫振。
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