【正文】 外，刀刃刃磨質(zhì)量對(duì)加工表面的粗糙度也有很大影響。 工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)使工件與刀具之間的相對(duì)位置發(fā)生微幅變動(dòng)，從而使工件表面的粗糙度增大。 當(dāng)前角一定時(shí)，后角越大，切削刃鈍圓半徑越小，刀刃越鋒利。 2．工件材料 工件材料的塑性、金相組織和熱處理性能對(duì)加工表面的粗糙度有很大影響。 工件的金相組織的晶粒越均勻、粒度越細(xì)，加工后的表面粗糙度越小。 3．切削用量 提高切削速度（），可減小加工表面的粗糙度，這是由于高速切削時(shí)刀具不易產(chǎn)生積屑瘤，同時(shí)也可使切屑和加工表面層的塑性變形程度減輕。進(jìn)給量大時(shí)，不僅殘留面積的高度大，而且切屑變形也大，切屑與前刀面的摩擦以及后刀面與已加工表面的摩擦都加劇，這一些都使加工表面粗糙度增大。 4．切削液 切削液的主要作用為潤滑、冷卻和清洗排屑。精加工時(shí)主要應(yīng)減小工件表面粗糙度和提高刀具耐用度。 粗加工時(shí)主要應(yīng)減小刀具磨損和切削力。這時(shí)需要充分冷卻，避免從切削區(qū)出來的溫度很高的硬質(zhì)合金刀片猝然遇到冷卻液，產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力造成裂紋。所以可選用粘度較高的油，其承載能力較強(qiáng)，能在一定程度上緩和沖擊。這種現(xiàn)象，稱為表面加工硬化。切削溫度高，持續(xù)時(shí)間長，則軟化作用也大。減小刀具前角，將使已加工表面的變形程度增大，加工硬化程度和深度也將增加。 進(jìn)給量加大時(shí)，切削力將增大，塑性變形隨之增大，引起冷硬程度增加。材料的塑性越大，加工硬化也越大。殘余應(yīng)力是表面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。殘余應(yīng)力對(duì)零件的使用性能影響較大，殘余壓應(yīng)力可提高工件表面的耐蝕性和疲勞強(qiáng)度，而殘余拉應(yīng)力則使耐蝕性和疲勞強(qiáng)度降低，若拉應(yīng)力超過工件材料的疲勞強(qiáng)度極限，則會(huì)使工件表面產(chǎn)生裂紋，加速工件損壞及其影響因素的研究日益受到重視。切削時(shí)由于Ⅰ區(qū)處于塑性狀態(tài)，沒有內(nèi)應(yīng)力，而Ⅱ區(qū)的彈性伸長受到Ⅲ區(qū)金屬的限制，故產(chǎn)生壓應(yīng)力，同時(shí)使Ⅲ區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力。到完全冷卻時(shí)，Ⅰ區(qū)繼續(xù)收縮，形成較大的殘余應(yīng)力。在通常情況下，使表面產(chǎn)生伸長塑性變形，結(jié)果產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。相反，當(dāng)相變引起比容減小時(shí)，將產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。 二、磨削加工時(shí)的影響因素 （一）影響磨削加工表面粗糙度因素 磨削是多數(shù)零件精加工的主要方法。磨削加工主要有以下特點(diǎn)： 1．切削刃的形狀和分布帶有隨機(jī)性 磨粒形狀是不規(guī)則的，它們?cè)谏拜啽砻嫔系姆植家彩请s亂無章的，砂輪經(jīng)金剛石修整后，磨粒上形成微小的等高棱角，每個(gè)棱角相當(dāng)于一切削刃，一般具有負(fù)前角和一定范圍的后角。這種磨損占整個(gè)砂輪面積的比例很小，但對(duì)磨削性能影響很大。對(duì)于磨粒脫落這種磨損，在正常情況下是比較少的。下面就影響磨削表面粗糙度的主要因素作簡(jiǎn)要敘述。例如，在精密磨削時(shí)，選用60～80粒度的砂輪，經(jīng)過精細(xì)修整后。 砂輪的硬度，對(duì)于表面粗糙度也有影響。磨削時(shí)，砂輪表面上的磨粒并不是都同時(shí)參加切削，由于砂粒在砂輪表面上的隨機(jī)性和不等高性，故參與磨削的砂粒只是其中的一部分。 減小工件線速度和縱向進(jìn)給量，有利于降低工件表面粗糙度。當(dāng)磨削深度增大時(shí)，每個(gè)磨拉的切削負(fù)荷就增大，使磨制力和磨削熱增加，工件的塑性變形也增加。隨著光磨次數(shù)的增加，實(shí)際磨削量越來越小，磨削力和磨削熱也越來越小，因而工件的表面粗糙度也越來越小。 1．表面層金相組織變化與磨削燒傷磨削加工中，磨粒以很高的速度（一般為35m／s）和很大的負(fù)前角切削薄層金屬，在工件表面引起很大的磨擦和磨擦熱，其單位切削功率遠(yuǎn)比一般切削加工為大。金相組織的變化與工件材料、磨削溫度、冷卻速度等有關(guān)?；鼗馃齻谋砻嬗捎谘趸ず穸炔煌尸F(xiàn)不同的顏色，如黃、褐、藍(lán)、青等。由于二次淬火馬氏體薄而脆，故使得表面層的物理力學(xué)性能有所降低。在保證工件粗糙度的前提下，應(yīng)選擇較粗的砂輪粒度。使磨削冷卻液容易進(jìn)入磨削區(qū)，以改善散熱條件。 2．表面層的殘余應(yīng)力與磨削裂紋 前面已經(jīng)指出，機(jī)械加工后表面層的殘余應(yīng)力，是由冷態(tài)塑性變形、熱態(tài)塑性變形及金相組織變化等三方面原因的綜合結(jié)果引起的。磨削裂紋來源于殘余應(yīng)力。除此之外，表面層的加工硬化也是一個(gè)重要因素。這里不再詳述。 一、滾壓加工 滾壓加工是利用金屬產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到改變工件的表面性能、形狀和尺寸的目的。 圖137滾壓加工特點(diǎn)如下：（一）滾壓對(duì)前工序的要求 在滾壓前的表面粗糙度R不低于5m，壓前表面要清潔，～。例如在鑄鐵零件上有局部松軟組織時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生較大的形狀誤差。 噴丸用的珠丸可是鑄鐵的，也可是切成小段的鋼絲（使用一段時(shí)間，自然變成球狀）其～4mm。以使這些表面得到強(qiáng)化。工藝系統(tǒng)的振動(dòng)對(duì)工件加工產(chǎn)生極為不利的影響。 隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)零件表面質(zhì)量的要求越來越高。自由振動(dòng)是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)類型，在切削過程中，由于材料硬度不均或工件表面有缺陷，工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生此類振動(dòng)。由于外界激進(jìn)力不斷地給系統(tǒng)輸入能量，故強(qiáng)迫振動(dòng)能持續(xù)進(jìn)行下去。 本節(jié)簡(jiǎn)介強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。在F力作用下，使簡(jiǎn)支梁離開平衡位置OO而上下振動(dòng)。 在工藝系統(tǒng)的外部，臨近的振動(dòng)源，如其它機(jī)床、鍛壓設(shè)備及車輛的振動(dòng)等通過地基傳入正在進(jìn)行加工的機(jī)床，引起強(qiáng)迫振動(dòng)。當(dāng)按下按鈕8時(shí)．形成閉合回路，電池的電流通過和電磁鐵2的線圈，再回到電池。電鈴的自激振動(dòng)系統(tǒng)可由圖1311來表示。小錘敲擊銅鈴的頻率取決于彈簧片、小錘和街鐵本身的參數(shù)（質(zhì)量、剛度和阻尼）。如圖1312所示。工藝系統(tǒng)在加工過程中自身能產(chǎn)生周期性變化的力，系統(tǒng)能從這種周期性變化的力中吸取能量，使振動(dòng)得以維持。當(dāng)取得的能量和消耗的能量相等時(shí)，系統(tǒng)處于穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài)，振幅穩(wěn)定在A值不變。例如，回轉(zhuǎn)零件不平衡，就會(huì)產(chǎn)生一周期性的干擾力，其圓頻率就是零件回轉(zhuǎn)的角速度。而且砂輪在使用過程中，由于磨耗不均勻，冷卻液吸附的差異等，都會(huì)引起附加不平衡而激起強(qiáng)迫振動(dòng)。 提高機(jī)床電機(jī)的平衡性也很重要。 2．提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 提高工藝系統(tǒng)的剛度，可減小強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅；增加系統(tǒng)的阻尼，可有效地抑制系統(tǒng)在共振區(qū)的振動(dòng)。 3．消振和隔振 工藝系統(tǒng)本身的干擾源，如工件余量不均勻或材質(zhì)不均勻，加工表面不連續(xù)或刀齒的斷續(xù)切削等引起的沖擊振動(dòng)可采用各種阻尼器或吸振裝置。沖擊塊安置在鏜桿的空腔中，～。又如為了不使外界振動(dòng)傳給機(jī)床，在機(jī)床安裝時(shí)，用隔離墊將機(jī)床與地基隔開等。以下介紹一些抑制自激振動(dòng)的方法。對(duì)于進(jìn)給量，由圖1315可知，加大進(jìn)給量可使振幅A減小，因此在加工表面粗糙度允許時(shí)，可選擇較大的送給量。但在切削速較高時(shí)，前用對(duì)振動(dòng)的影響將減弱，所以高速切削即使使用負(fù)前角的刀具也不致于產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。但不能太小，以免后刀面與加工表面發(fā)生摩擦，反而引起振動(dòng)，通常可在刀具主后面 圖1319上磨出一段負(fù)倒棱（見圖1319），它能產(chǎn)生一定的摩擦阻力，以消耗振動(dòng)能量，對(duì)消振具有良好的作用。圖1320所示為復(fù)合結(jié)構(gòu)鏜刀桿，其夾持端使用高彈性模量的硬質(zhì)合金桿，為提高其阻尼性能，在刀頭部分制成空心管。 圖1320如在細(xì)長軸的車削加工中，廣泛使用中心架和跟刀架；一般軸類車、磨加工時(shí)，常采用三爪卡盤夾持工件頭，又用頂尖支承工件尾部，使工件的安裝剛性大大提高。常用的有干摩擦阻尼器、液體摩擦阻尼器和電磁阻尼器等。圖1323所示為用于鏜刀桿的動(dòng)力式吸振器，它是通過微孔橡皮墊（作彈性元件）將一個(gè)附加質(zhì)量（套簡(jiǎn)）連接在鏜刀桿上。 圖1324118 / 21