機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章(存儲版)
【正文】 的表面粗糙度 物理因素 由圖知，實(shí)際粗糙度與理論粗糙度差別較大。帶有不同殘余應(yīng)力表面層的零件，其疲勞壽命可相差數(shù)倍至數(shù)十倍。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 對零件疲勞強(qiáng)度的影響 在周期性的交變載荷作用下，零件表面微觀不平與表面的缺陷一樣都會產(chǎn)生 應(yīng)力集中 現(xiàn)象，而且 表面粗糙度值 越大，即凹陷越深和越尖，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，越容易形成和擴(kuò)展疲勞裂紋而造成零件的疲勞損壞。 在表面粗糙度大于最佳值時(shí)，減小表面粗糙度值可減少初期磨損量。 表面波度： 是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差 L3/H3＞ 1000）和表面粗糙度之間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波高與波長的比值在 40≤L2/H2≤1000的范圍。 保證機(jī)器的使用性能和延長使用壽命，需提高機(jī)器零件的 耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗蝕性、密封性、接觸剛度 等性能，主要取決于零件的表面質(zhì)量。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 圖 表面幾何形狀 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 ⑵ 表面層的物理機(jī)械性能 表面層冷作硬化（簡稱冷硬）： 零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 但當(dāng)表面粗糙度小于最佳值時(shí)，零件實(shí)際接觸面積就增大，接觸面積之間的潤滑油被擠出，金屬表面直接接觸，因金屬分子間的親和力而發(fā)生粘結(jié)（稱為冷焊），隨著相對運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，粘結(jié)處在剪切力的作用下發(fā)生撕裂破壞。 加工紋路方向 對疲勞強(qiáng)度的影響更大，如果刀痕與受力方向垂直，則疲勞強(qiáng)度將顯著降低。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 對零件抗腐蝕性能的影響 零件表面粗糙度值越大，潮濕空氣和腐蝕介質(zhì)越容易堆積在零件表面凹處而發(fā)生 化學(xué)腐蝕 ，或在凸峰間產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起 電化學(xué)腐蝕 ，故抗腐蝕性能越差。 主要是與被加工材料的性能及切削機(jī)理有關(guān)的物理因素的影響。 圖 磨粒上的微刃 機(jī)械加工后的表面粗糙度 磨削加工后的表面粗糙度 ③ 砂輪速度 提高砂輪速度可以增加單位時(shí)間內(nèi)工件單位面積上的刻痕數(shù)，同時(shí)塑性變形造成的隆起量隨著砂輪速度的增大而下降，原因是高速下塑性變形的傳播速度小于磨削速度，材料來不及變形，因而粗糙度可以顯著降低。 冷作硬化的特點(diǎn)： 變形抵抗力（強(qiáng)度硬度）提高（屈服點(diǎn)提高），塑性降低（相對延伸率降低）。 由于砂輪導(dǎo)熱性差、切屑數(shù)量少，磨削過程中能量轉(zhuǎn)化的熱大部分都傳給了工件。 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 磨削淬火鋼時(shí)表面層產(chǎn)生的燒傷有以下三種： ①回火燒傷 ②淬火燒傷 ③退火燒傷 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 影響磨削加工時(shí)金相組織變化的因素有 : 工件材料（高合金鋼，淬火鋼易相變） 磨削溫度、溫度梯度、冷卻速度等 。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 實(shí)際機(jī)械加工后的表面層殘余應(yīng)力及其分布，是上述三方面因素綜合作用的結(jié)果，在一定條件下，其中某一或二種因素可能起主導(dǎo)作用。 影響殘余應(yīng)力的工藝因素 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 總的來說，磨削加工中熱態(tài)塑性變形和金相組織變化的影響較大，故大多數(shù)磨削零件的表面層往往有殘余拉應(yīng)力。但這會使粗糙度值增大而造成矛盾。 8.4 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 用工具鋼淬硬制成的鋼滾輪或鋼珠在零件上進(jìn)行滾壓，使表層材料產(chǎn)生塑性流動(dòng)，形成新的光潔表面。 詳細(xì)分析了影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各種因素，著重臺輪了如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑，特別是對工藝系統(tǒng)的振動(dòng)問題作了詳細(xì)的分析研究。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以對前道工序有較高
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