機械加工表面質(zhì)量概述(ppt 78頁)(文件)
【正文】 耐腐蝕性，拉應(yīng)力反之則降低耐腐蝕性 三、 影響加工表面粗糙度的主要因素及其控制 （一）切削加工表面粗糙度 幾何因素 ?刀尖圓弧半徑 rε ?主偏角 kr、 副偏角 kr′ ?進給量 f（ 圖 4－ 40） H=f/(cotκr+cotκr′) (81) H=f 2/(8rε) (82) 圖 4－ 40 車削、刨削時殘留面積高度 物理力學(xué)因素 （ 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。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密均勻，表面粗糙度值就越小。 ?砂輪的縱向進給量小于砂輪的寬度時，工件表面將被重疊切削，而被磨次數(shù)越多，工件表面粗糙度值就越小。 （ 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)率差會使磨粒早期崩落 →Ra ↑ 。 （ 2） 衡量表面層加工硬化的指標 衡量表面層加工硬化程度的指標有下列三項： 1）表面層的顯微硬度 HV； 2） 硬化層深度 h； 3） 硬化程度 N N=(HVHV0)/HV0 100％ （ 83） 式中 HV0—— 工件原表面層的顯微硬度。 切削后，表層產(chǎn) 生殘余壓應(yīng)力，而在里層產(chǎn)生殘余拉伸應(yīng)力。其硬度比原來的回火 馬氏體高，但很薄，其下為硬度較低的回 火索氏體和屈氏體。若此時無冷卻液，表層金 屬空冷冷卻比較緩慢而形成退火組織。因此提高了零件的承載能力和疲勞強度。 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。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。 (占 65%) 一）強迫振動的振源 ?系統(tǒng)外部的周期性干擾力 ?旋轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量偏心 ?傳動機構(gòu)的缺陷 ?切削過程的間隙特性 二、機械加工中的強迫振動與控制 二）強迫振動的數(shù)學(xué)描述及特性 動力學(xué)模型的建立 幾點假設(shè)： 1）（ a） 只有質(zhì)量、沒有彈性的集中質(zhì)量，（ b） 只有彈性、沒有質(zhì)量的集中彈簧； 2） 阻尼力在線性范圍內(nèi)，即： 3）系統(tǒng)在平衡位置附近作微小的振動（ 圖 1示 ） xcR ?? 圖 1 內(nèi)圓磨削振動系統(tǒng) a) 模型示意圖 b） 動力學(xué)模型 c） 受力圖 根據(jù)牛頓運動規(guī)律建立微分方程： tFkxxxm ?? sin??? ???式中 α— 衰減系數(shù)， m2?? ?ω0— 系統(tǒng)無阻尼振動時的固有頻率， mk?20?ω— 激振力頻率 該式是一個二階常系數(shù)線性非齊次微分方程。 ① 激振力的 影響 。 振動系統(tǒng)的動剛度 當(dāng)系統(tǒng)在周期性動載荷作用下，交變力的幅值與振幅（動態(tài)位移）之比稱為系統(tǒng)的動剛度。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。 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。 （ 2） 當(dāng) W振出 =W振入 時 ， 因?qū)嶋H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(zhuǎn)切削的工件表面振紋，虛線表示后一轉(zhuǎn)切削的表面。 μ =（ Bf） / B B— 切削寬度， f — 進給量。 圖 5 縱車方牙螺紋外表面 圖 6 兩個自由度的耦合振動模型 a） 切削模型 b） 動力學(xué)模型 當(dāng)?shù)都芟到y(tǒng)以 ω的頻率振動時，質(zhì)量 m在 xx2兩個方向上以不同的振幅和相位進行振動，其合成運動軌跡近似橢圓 E。 減振裝置 1） 阻尼器的原理及應(yīng)用 利用固體或液體的阻尼來消耗振動的能量，實現(xiàn)減振。理論分析與實驗結(jié)果表明，方位角α（ α為加工表面法向 y與鏜桿削邊垂線的夾角）對鏜孔系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要影響。 由圖所示的“ 8”字形區(qū)域可知，最適宜的方位角在 α=120176。 )之間。試分析這些熱處理工序的作用。粗加工后常有調(diào)質(zhì)、回火。 (或α=300176。圖 8－ 31 c所示削扁鏜桿的小剛度主軸的方位角 α落在 F與 y方向的夾角 β范圍之外，可避免發(fā)生振型耦合型顫振。合理調(diào)整它們之間的關(guān)系，就可以有效地提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激振動。合理調(diào)整它 們之間的關(guān)系，就可以有效地 提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激 振動。因此，振動得以維持。但在實際加工中，當(dāng)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(zhuǎn)的振紋沒有相位差（ ψ=0） 圖 4a b） 前后兩轉(zhuǎn)的振紋相位差為 ψ=π圖 4b c） 后一轉(zhuǎn)的振紋相位超前， 0ψπ圖 4c d） 后一轉(zhuǎn)的振紋相位滯后，即 0ψ π圖 4d 圖 4 再生顫振時振紋相位角與平均切削厚度的關(guān)系 a） ψ=0
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