【正文】 如果這時(shí)有充分的切削液，則表面層將急冷形成二次淬火馬氏體，硬度比回火馬氏體高，但很薄，只有幾微米厚。(1)合理選擇磨削用量但：磨削深度 ↓， 生產(chǎn)率 ↓；工件縱向進(jìn)給量和工件速度 ↑， 表面粗糙度值 ↑。(4)冷卻條件 磨削時(shí)，一般冷卻效果較差，由于高速旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大氣流層，實(shí)際上沒(méi)有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)。 從抵抗粘接磨損、擴(kuò)散磨損、化學(xué)磨損考慮對(duì)殘余應(yīng)力的性質(zhì)無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)盡量減小表面殘余應(yīng)力值。 表面強(qiáng)化工藝 是指通過(guò)冷壓加工方法使表面層金屬發(fā)生冷態(tài)塑性變形，以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。零件經(jīng)噴九強(qiáng)化后，硬化層深度可達(dá) ，表面租糙度 值可由 減少到 ，使用壽命可提高幾倍到幾十倍。加工后的工件表面層具有 殘余壓應(yīng)力，提高了工件的耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度。外界 在 — 定條件下，由 振動(dòng)系統(tǒng)本身 產(chǎn)生的交變力激發(fā)和維持的一種穩(wěn)定的周期性振動(dòng)稱為自激振動(dòng)。振動(dòng)的利用二、強(qiáng)迫振動(dòng)二、強(qiáng)迫振動(dòng)如其它機(jī)床或機(jī)器的振動(dòng)通過(guò)地基傳給正在進(jìn)行加工的機(jī)床，引起工藝系統(tǒng)振動(dòng)。以內(nèi)圓磨削為例 m的受力情況 如圖 c所示，作用在 m上的力有：與位移成正比的彈性恢復(fù)力 kx，與運(yùn)動(dòng)速度成正比的粘性阻尼力 δx’ ，簡(jiǎn)諧激振力 Fsinωt ，則該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為：為此，把磨頭簡(jiǎn)化為一個(gè)等效質(zhì)量 m；把質(zhì)量m支承在剛度為 k的等效彈簧上；系統(tǒng)中存在的阻尼 δ相當(dāng)于與等效彈簧并聯(lián) ；作用在 m上的交變力假設(shè)為簡(jiǎn)諧激振力 Fsinωt。 (3)強(qiáng)迫振動(dòng)的幅值既與激振力的幅值有關(guān)，又與工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有關(guān)。 自激振動(dòng)系統(tǒng)維持穩(wěn)定振動(dòng)的條件 是，在 — 個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，從能源輸入到系統(tǒng)的能量 (E＋ )等于系統(tǒng)阻尼所消耗的能量(E－ )。刀架等系統(tǒng) —— 剛度 k。當(dāng)工件轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)時(shí)，由于切削到重疊部分的振紋使切削厚度發(fā)生變化，從而引起切削力的周期改變，使刀具產(chǎn)生振動(dòng)，在加工表面留下新的振紋；這個(gè)振紋又影響到下一轉(zhuǎn)的切削，從而引起持續(xù)的再生顫振。2．消除或減弱產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的條件1)減小激振力 在選擇轉(zhuǎn)速時(shí)，盡可能使引起強(qiáng)迫振動(dòng)的振源的頻率 避開(kāi)共振區(qū) 。如左圖所示，前角越大，切削力越小，振幅也小。增大系統(tǒng)的阻尼的方法增加摩擦阻尼，對(duì)于機(jī)床的活動(dòng)結(jié)合面，可通過(guò)間隙調(diào)整施加預(yù)緊力增大摩擦；對(duì)于固定結(jié)合面應(yīng)增加摩擦阻尼，如選用合理的加工方法、表面粗糙度等級(jí)、結(jié)合面上的比壓以及固定方式等。 為了獲得 最佳碰撞條件 ，希望振動(dòng)體和沖擊塊都以最大的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)碰撞，這樣會(huì)造成最大的能量損失。只要參數(shù) m δ2及 k2選取得合適，原系統(tǒng)的 m1就不再振動(dòng)，只有附加系統(tǒng) (減振器 )m2在振動(dòng)，從而達(dá)到減振目的。 工藝系統(tǒng)的阻尼主要來(lái)自零部件材料的內(nèi)阻尼、結(jié)合面上的摩擦阻尼以及其他附加阻尼。 2．合理選擇刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)中對(duì)振動(dòng)影響最大的是 主偏角和前角 。 高轉(zhuǎn)速（ 600r／ min以上）零件必須進(jìn)行平衡以減小和消除激振力；如砂輪、卡盤、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及刀盤等。2．再生顫振學(xué)說(shuō)．再生顫振學(xué)說(shuō) 在切削加工中，由于刀具的進(jìn)給量一般不大，而刀具的副偏角又較小，因此，刀具必然與已切過(guò)的上一轉(zhuǎn)表面接觸，即產(chǎn)生 重疊切削 。以車削加工為例將切削模型簡(jiǎn)化為單自由度振動(dòng)系統(tǒng)。2)自激振動(dòng)是由外部激振力的偶然觸發(fā)而產(chǎn)生的一種不衰減運(yùn)動(dòng)， 維持振動(dòng)所需的交變力是由振動(dòng)過(guò)程本身產(chǎn)生的， 在切削過(guò)程中，停止切削運(yùn)動(dòng)，交變力也隨之消失，自激振動(dòng)也就停止。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后的振動(dòng)力程為：振動(dòng)本身也不能使激振力變化。要精確地描述和解決多自由度的振動(dòng)系統(tǒng)是很困難的，但就其某一特定的自由度而言，其振動(dòng)特性與相應(yīng)頻率的單自由度振動(dòng)可簡(jiǎn)化為單自由度系統(tǒng)來(lái)分析。 近來(lái)，對(duì)切削機(jī)理進(jìn)行研究得到這樣的觀點(diǎn)，即在切削過(guò)程中， 切屑不是根據(jù)刀尖與工件問(wèn)的靜力學(xué)關(guān)系形成，而是由連續(xù)地產(chǎn)生與一次沖擊破壞機(jī)理相類似的動(dòng)力學(xué)關(guān)系而形成的。 由于系統(tǒng)中總存在阻尼特點(diǎn)產(chǎn)生原因本節(jié)主要討論機(jī)械加工過(guò)程中強(qiáng)迫振動(dòng)和自 激 振動(dòng)的規(guī)律 。液體磨料強(qiáng)化是利用液體和磨料的混合物強(qiáng)化工件表面的方法。零件經(jīng)噴九強(qiáng)化后，硬化層深度可達(dá) ，表面租糙度 Ra值可由 減少到 ，使用壽命可提高幾倍到幾十倍。最終工序加工方法的選擇可參考下表各種加工方法在工件表面殘留的內(nèi)應(yīng)力情況。1. 疲勞破壞機(jī)器零件表面上局部產(chǎn)生微觀裂紋在交變載荷的作用下 拉應(yīng)力作用下原生裂紋擴(kuò)大導(dǎo)致零件破壞滑動(dòng)摩擦的機(jī)械作用物理化學(xué)方面的綜合作用2．滑動(dòng)磨損指的是兩個(gè)零件作相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)面逐漸磨損的現(xiàn)象。 砂輪結(jié)合劑最好采用具有一定彈性的材料， 如樹(shù)脂、橡膠等。 為減輕燒傷而同時(shí)又保持高的生產(chǎn)率、一般選用較大的工件速度和較小的磨削深度。 1)如果工件表面層溫度未超過(guò)相變溫度。磨削時(shí)起主導(dǎo)作用的是 “熱 ”。 二、表面層的殘余應(yīng)力二、表面層的殘余應(yīng)力(1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 (2)熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力(3)金相組織變化引起的殘余應(yīng)力l、表面層殘余應(yīng)力及其產(chǎn)生的原因 表面層殘余應(yīng)力 外部載荷去除后，工件表面層及其與基體材料的交界處仍殘存的互相平衡的應(yīng)力。 因此，金屬在加工過(guò)程中最后的加工硬化，取決于硬化速度與軟化速度的比率。切削液 砂輪磨削時(shí)溫度高，熱的作用占主導(dǎo)地位。砂輪的粒度要適度砂輪硬度要合適砂輪的硬度是指磨粒受磨削力后從砂輪上脫落的難易程度。表面殘余應(yīng)力的影響刀尖圓弧半徑主偏角副偏角進(jìn)給量 167。 適當(dāng)?shù)募庸び不茏璧K已有裂紋的繼續(xù)擴(kuò)大和新裂紋的產(chǎn)生，有助于提高疲勞強(qiáng)度。表面紋理方向?qū)δ湍バ缘挠绊懕砻婕y理方向影響金屬表面的 實(shí)際接觸面積 和 潤(rùn)滑液的存留情況 。 傷痕 是指在加工表面?zhèn)€別位置出現(xiàn)的缺陷，如沙眼、氣孔、裂痕等。(2)表面層金相組織變化。 實(shí)踐表明，零件的破壞一般總是從表面層開(kāi)始的。按偏離程度有 宏觀和微觀 之分。 如磨削時(shí)常發(fā)生的磨削燒傷，大大降低表面層的物理機(jī)械性能。表面層的加工硬化對(duì)耐磨性的影響 由于加工硬化提高了表面層的強(qiáng)度，減少了表面進(jìn)一步塑性變形和咬焊的可能。表面殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 影響極大表面粗糙度的影響表面層的加工硬化對(duì)疲勞強(qiáng)度影響3．表面質(zhì)量對(duì)零件耐腐蝕性的影響．表面質(zhì)量對(duì)零件耐腐蝕性的影響殘余壓應(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；表面粗糙度的影響表面粗糙度值越大，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)；波谷越深，滲透與腐蝕作用越強(qiáng)烈。 砂輪轉(zhuǎn)速 ↑ ，切削速度 ↑ ，工件材料來(lái)不及變形，塑性變形 ↓，粗糙度 ↓ ；工件轉(zhuǎn)速 ↑ ，工件材料塑性變形 ↑ ，粗糙度 ↑ ；切削深度 ↑ ，工件材料塑性變形 ↑ ，粗糙度 ↑ ；合理選用砂輪和切削液 ，有利于減少塑性變形 ，精度粗糙度 ；另外： 對(duì)磨削表面粗糙度來(lái)說(shuō)，振動(dòng)