機(jī)械加工表面質(zhì)量加工培訓(xùn)教材-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 面積高度的計(jì)算： 當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑 rε＞ 0時(shí)，殘留面積高度 H為 ? 減小進(jìn)給量 f、減小主偏角 kr和副偏角 kr’、增大刀尖圓弧半徑 rε，都能減小理論殘留面積的高度 H，也就減小了零件的表面粗糙度 16 2. 非幾何因素 （ 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。 11 （三）表面質(zhì)量對(duì)耐蝕 性 的影響 1. 表面粗糙度對(duì)耐腐蝕性的影響 零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)，凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強(qiáng)烈。這是因?yàn)檫^(guò)分的冷作硬化，將引起金屬組織過(guò)度“疏松”，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中可能會(huì)產(chǎn)生金屬剝落，在接觸面間形成小顆粒，使零件加速磨損。雖然只有極薄的一層（幾微米 ~幾十微米），但都錯(cuò)綜復(fù)雜地影響著機(jī)械零件的精度、耐磨性、配合精度、抗腐蝕性和疲勞強(qiáng)度等，從而影響產(chǎn)品的使用性能和壽命，因此必須加以足夠的重視。 （一）表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響 二、加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器零件使用性能的影響 6 圖 34 表面粗糙度與初期磨損量的關(guān)系 ?表面粗糙度的最佳值與機(jī)器零件的工作情況有關(guān)，載荷加大時(shí)，磨損曲線向上、向右移動(dòng)，最佳表面粗糙度值也隨之右移。在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋。 表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能還有其它方面的影響： 如減小表面粗糙度可提高零件的接觸剛度、密封性和測(cè)量精度；對(duì)滑動(dòng)零件，可降低其摩擦系數(shù)，從而減少發(fā)熱和功率損失。 17 （ 2）切削速度的影響 加工塑性材料時(shí)，切削速度對(duì)表面粗糙度的影響（對(duì) 積屑瘤和鱗刺 的影響）。 ?砂輪縱向進(jìn)給量小于砂輪的寬度時(shí)，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。 ?砂輪硬度。 28 衡量表面層加工硬化程度的指標(biāo) 有下列三項(xiàng)： 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％ （ 33） 式中 HV0—— 工件原表面層的顯微硬度。這種現(xiàn)象稱(chēng)為退火燒傷。 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 。 交變載荷作用下，拉應(yīng)力造成微觀裂紋擴(kuò)大，導(dǎo)致零件斷裂破壞。 噴丸強(qiáng)化主要用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜或不宜用其它方法強(qiáng)化的工件，如 板彈簧、螺旋彈簧、連桿、齒輪、焊縫 等。 (占 5%) 系統(tǒng)在周期性激振力 (干擾力 )持 續(xù)作用下產(chǎn)生的振動(dòng)，稱(chēng)為強(qiáng)迫 振動(dòng)。 A0 = F/k （二） 強(qiáng)迫振動(dòng)的特征 49 Ⅰ ）當(dāng) λ→0時(shí)， η →1， λ ＜ ～ ，準(zhǔn)靜態(tài)區(qū)，在該區(qū)增加系統(tǒng)靜剛度，可減小振動(dòng)。 自由振動(dòng) 受阻尼作用將迅速衰減， 而自激振動(dòng)不會(huì)因阻尼 存在而衰減。 （ 2)頻域分析法 (了解信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源 ) 幅值譜分析 應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)。 在背向力 Fp作用下，刀具作切入、切出運(yùn)動(dòng)（振動(dòng)）。 77 三種情況： ① W振出 =W振入 + W摩阻（振入） 時(shí)，系統(tǒng)有穩(wěn)幅的自激振動(dòng)； ② W振出 ＞ W振入 + W摩阻（振入） 時(shí)，系統(tǒng)為振幅遞增的自激 振動(dòng)，至一定程度，系統(tǒng)有穩(wěn)幅的自激振動(dòng)； ③ W振出 ＜ W振入 + W摩阻（振入） 時(shí)，系統(tǒng)為振幅遞減的自激 振動(dòng)，至一定程度，系統(tǒng)有穩(wěn)幅的自激振動(dòng)； 故振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生自激振動(dòng)的基本條件是： W振出 W振入 或 FP振出 FP振入 78 （三）自激振動(dòng)的激振機(jī)理 1. 再生顫振原理 79 圖 330 自由正交切削 圖 331 再生顫振的產(chǎn)生過(guò)程 80 再生顫振產(chǎn)生的條件 圖 332表示了四種情況。 圖 333是兩個(gè)自由度振型耦合顫振動(dòng)力學(xué)模型 刀具等效質(zhì)量為 m，相互垂直的等效剛度系數(shù)分別為 kk2（設(shè) k1 k2）剛度低的方向振型為 x1，剛度高的方向振型為 x2。 重迭系數(shù)對(duì)再生顫振的影響 重 迭 系 數(shù) 前一次切削工件表面形成的波紋面寬度在相繼的后一次切削的有效寬度中所占的比例，用 μ表示。 刀具切入，其運(yùn)動(dòng)方向與背向力方向相反，作負(fù)功；即振動(dòng)系統(tǒng)要消耗能量 W振入 ； 刀具切出，其運(yùn)動(dòng)方向與背向力方向相同，作正功；即振動(dòng)系統(tǒng)要吸收能量 W振出 ； （二）產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件 75 圖 327 單自由度機(jī)械加工振動(dòng)模型 a） 振動(dòng)模型 b） 力與位移的關(guān)系圖 76 （ 1） 當(dāng) W振出 W振入 時(shí) ， 由于刀架振動(dòng)系統(tǒng)吸收的能量小于消耗的能量 ， 故不會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng)。（ 削扁鏜桿試驗(yàn) ） 提高工藝系統(tǒng)抗振性 合理選擇切削用量 合理選擇刀具參數(shù) 采用變速切削 采用 減振裝置 合理調(diào)整主振模態(tài)剛度比及其組合 ?前角、主偏角 ↑→自振 ↓ ?后角 ↓→自振 ↓；但太小時(shí) →自振 ↑ 抑制再生顫振方法用于工藝系 統(tǒng)剛性較好的場(chǎng)合。自激振動(dòng)（顫振）又分 4種類(lèi)型。因此通常將自激振動(dòng)看成是由振動(dòng)系統(tǒng)（工藝系統(tǒng)）和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（切削過(guò)程）兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。 (占 65%) 機(jī)械加工中振動(dòng)的種類(lèi)及其主要特點(diǎn) 47 （一）強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生的原因 ?系統(tǒng)外部的周期性干擾力 ?機(jī)外振源（通過(guò)地基）、機(jī)內(nèi)震源 ?旋轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量偏心 ?傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺陷 ?油泵排出的壓力油脈動(dòng)性 ?切削過(guò)程的間隙特性 ?往復(fù)運(yùn)動(dòng) 二、機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)與控制 48 1）強(qiáng)迫振動(dòng)是由周期性激振力引起的，不會(huì)被阻尼衰減掉，振動(dòng)本身也不能使激振力變化。 滾壓加工可以加工外圓、孔、平面及成型表面，
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