【正文】 =得體膨脹系數(shù)： △V/V=由于體膨脹系數(shù)是線膨脹系數(shù)的三倍 ,故?殘 2⑶ 綜合上面兩個(gè)情況 ,工件表面總的殘余拉應(yīng)力為：?殘 =?殘 1+?殘 2=1872+257=2129Mpa因?yàn)闅堄嗬瓚?yīng)力 ?殘 =2129Mpa工件強(qiáng)度極限 ?b=2023MPa，所以加工中產(chǎn)生磨削裂紋，裂紋方向與磨削方向垂直。 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑選擇適宜的磨削液和有效的冷卻方法。硬化深度可達(dá)０ .７ mm,表面粗糙度可自３ .２降到０ .４。精密加工的切削深度和進(jìn)給量一般極小，切削速度則很高或極低，加工時(shí)盡可能進(jìn)行充分的冷卻和潤(rùn)滑，以有利于最大限度地排除切削力，切削熱對(duì)加工質(zhì)量的影響，并有利于降低表面粗糙度。 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑光整加工是用粒度很細(xì)的磨料對(duì)工件表面進(jìn)行微量切削和擠壓的過(guò)程 .光整加工是按照隨機(jī)創(chuàng)知成形原理 ,加工中磨具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能復(fù)雜 ,盡可能使磨料不走重復(fù)的軌跡 ,讓工件加工表面各點(diǎn)都受到具有很大隨機(jī)性的接觸條件 ,以突出它們間的高點(diǎn) ,進(jìn)行相互修整 ,使誤差逐步均化而得到消除 ,從而獲得極光的表面和高于磨具原始精度的加工精度 . 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑光整加工是用粒度很細(xì)的磨料對(duì)工件表面進(jìn)行微量切削和擠壓的過(guò)程 .光整加工是按照隨機(jī)創(chuàng)知成形原理 ,加工中磨具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能復(fù)雜 ,盡可能使磨料不走重復(fù)的軌跡 ,讓工件加工表面各點(diǎn)都受到具有很大隨機(jī)性的接觸條件 ,以突出它們間的高點(diǎn) ,進(jìn)行相互修整 ,使誤差逐步均化而得到消除 ,從而獲得極光的表面和高于磨具原始精度的加工精度 . 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 光整加工工藝的共同特點(diǎn)是沒(méi)有與磨削深度相對(duì)應(yīng)的磨削用量參數(shù) ,一般只規(guī)定加工時(shí)的很低的單位切削壓力 ,因此加工過(guò)程中的切削力和切削熱都很小 ,從而能獲得很低的表面粗糙度 .表面層不會(huì)產(chǎn)生熱損傷 ,并具有殘余壓應(yīng)力 .所使用的工具都是浮動(dòng)連接 .由加工面自身導(dǎo)向 ,而相對(duì)于工件的定位基準(zhǔn)沒(méi)有確定的位置 ,所使用的機(jī)床也不需要具有非常精確的成形運(yùn)動(dòng) .這些加工方法的主要作用是降低表面粗糙度 ,一般不能糾正形狀和位置誤差 ,加工精度主要由前面工序保證 .對(duì)上道工序的表面粗糙度要求高 ,一般要求達(dá)到 ,表面不得有較深得加工痕跡 .加工余量都很小，一般不超過(guò)０．０２ mm，以免使加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生切削熱，降低生產(chǎn)效率，甚至破壞上一道工序已達(dá)到得精度． 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 1 珩磨　 珩磨是利用珩磨頭上得細(xì)粒砂條對(duì)孔進(jìn)行加工得方法，在大批生產(chǎn)中應(yīng)用很普遍．其工作原理如圖所示，珩磨頭上裝有４～８條砂石，砂條由張開(kāi)機(jī)構(gòu)作用沿徑向張開(kāi)在孔壁上產(chǎn)生一定得壓力對(duì)工件進(jìn)行微量切削 \擠壓和擦光 .珩磨時(shí) ,珩磨頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,由于珩磨頭的轉(zhuǎn)速與每分鐘往復(fù)次數(shù)不通約 ,故被加工表面上呈現(xiàn)交叉而互不重復(fù)的網(wǎng)狀痕跡 ,造成了儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的良好條件 . 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 1 珩磨壓力低 ,切深小 ,故珩磨功率小 ,工件表面層的變形小 ,切削能力弱 .而切削軌跡不重復(fù) ,切削過(guò)程平穩(wěn) ,且使用大量的切削液沖走脫落的砂粒并對(duì)工件表面進(jìn)行充分冷卻，使珩磨的表面質(zhì)量很高，表面粗糙度達(dá)．珩磨還能對(duì)前工序遺留下來(lái)的幾何形狀誤差進(jìn)行一定程度的修正，因?yàn)楸砻娴耐怀霾糠挚偸窍扰c砂條接觸而被磨去，直至砂條與工件表面完全接觸．為了補(bǔ)償機(jī)床＼珩磨頭＼夾具間的同軸度誤差，珩磨頭與機(jī)床主軸之間的連接是浮動(dòng)的，因此珩磨加工不能修正孔間的相對(duì)誤差． 　 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 （ 2） 　 超精加工　 超精加工是用細(xì)粒度的砂條以一定的壓力壓在作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工件表面上，并在軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工件或砂條還作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行微量切削（圖８．１ 5）的加工方法，超精加工后的表面粗超度低（０ .0012~），留有網(wǎng)狀的痕跡 ,造成了良好的儲(chǔ)油條件，故表面耐磨性好．超精加工常用于加工內(nèi)外圓柱＼圓錐面和滾動(dòng)軸承套圈的溝道． 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑2 超精加工一般可劃分為四個(gè)加工階段：強(qiáng)烈切削階段：加工初期砂條主要起切削作用，　砂條同比較粗糙的工件表面接觸，實(shí)際的接觸面積小，單位面積壓力較大，工件與砂條之間不能形成完整的潤(rùn)滑油膜，且砂條作往復(fù)振動(dòng)，切削力方向經(jīng)常變化，磨粒破碎的機(jī)會(huì)多，自礪性好，故切削作用強(qiáng)烈．正常切削階段：工件表面逐漸被磨平后，接觸面積逐步增大，單位面積上的壓力減少，切削作用減弱進(jìn)入正常切削階段．微弱切削階段：隨著工件表面接觸面積進(jìn)一步增大，單位面積上的壓力更小，切削作用微弱，砂條表面液因有極細(xì)的切屑氧化物嵌入空隙而變得光滑，產(chǎn)生拋光作用．自動(dòng)停止切削階段：工件表面被磨平，單位面積上得壓力極低，工件和砂條間潤(rùn)滑油膜逐漸形成，不再接觸，故自動(dòng)停止切削． 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 1 研磨　2 研磨是用研具（圖８．１ 6）以一定得相對(duì)滑動(dòng)速度（粗研時(shí)０．６７～０．８３ m/s,精研時(shí) ~）再０．１２～０．４ＭＰ a壓力下與被加工面作復(fù)雜相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種光整加工方法．研具與工件之間的磨粒能從工件表面上切去極微薄的一層材料，得到尺寸誤差和表面粗糙度極低的表面．研磨后工件的尺寸誤差可以在~，表面粗糙度． 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑4拋光　 拋光是在布輪＼布盤或砂帶等軟的磨具上涂拋光膏來(lái)加工工件的．拋光器具高速旋轉(zhuǎn)，由拋光膏的機(jī)械刮擦和化學(xué)作用將粗糙表面的峰頂去掉，從而使表面獲得光澤鏡面．拋光時(shí)一般不去掉余量，所以不能提高工件的精度甚至還會(huì)損壞原有精度，經(jīng)拋光的表面能減小殘余拉應(yīng)力．8． 5． 1 振動(dòng)的概念與類型8．5 機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題 金屬切削過(guò)程中，工件和刀具之間常常會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，這是一種破壞正常切削過(guò)程的極其有害的現(xiàn)象。其中自由振動(dòng)往往是由于切削力的突然變化或其他外界力的沖擊等原因引起，一般可迅速衰減，對(duì)加工過(guò)程影響較小，這里不予討論。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后這部分振動(dòng)會(huì)衰減為零，特解是園頻率等于激振力園頻率的強(qiáng)迫振動(dòng)，它純粹由激振力引起。工程上把系統(tǒng)的固有頻率作為共振頻率，把固有頻率前后 20%~30%區(qū)域作為共振區(qū)，為避免系統(tǒng)共振，應(yīng)避免進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，由圖還可看出，阻尼在共振區(qū)對(duì)降低振幅的作用很大，在其他區(qū)域作用較小。如圖 ,以電池 1為能源，當(dāng)按下按鈕 2后，電流通過(guò) 735及電池構(gòu)成的通路，電磁鐵 5產(chǎn)生磁力吸引銜鐵 4，使彈簧片 7帶動(dòng)小錘敲擊鈴 6。 機(jī)械加工中的自激振動(dòng)8．5 機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題金屬切削過(guò)程中自激振動(dòng)的原理如圖所示，它也具有兩個(gè)基本部分：切削故稱產(chǎn)生交變力，激勵(lì)工藝系統(tǒng)；工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)位移，再反饋給切削過(guò)程。產(chǎn) 生交 變 力 /切削 過(guò) 程產(chǎn) 生振 動(dòng) /工 藝 系 統(tǒng)激振反饋能量 機(jī)械加工中的自激振動(dòng)8．5 機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題由上可知，只要停止切削過(guò)程，即使機(jī)床仍在繼續(xù)空轉(zhuǎn)，自激振動(dòng)也就停止。對(duì)于強(qiáng)迫振動(dòng)可以采取減少回轉(zhuǎn)元件不平衡的方法來(lái)減少激振力；提高機(jī)床傳動(dòng)的制造精度來(lái)減少因傳動(dòng)而引起的振動(dòng)；調(diào)節(jié)工藝系統(tǒng)的固有頻率，避開(kāi)共振區(qū)；提高工藝系統(tǒng)的剛度及采用消振裝置；將振源與機(jī)床隔離等途徑。學(xué)會(huì)識(shí)別和區(qū)分機(jī)械加工中的強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)，了解一些基本的消振方法。 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(tái)輪了如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑，特別是對(duì)工藝系統(tǒng)的振動(dòng)問(wèn)題作了詳細(xì)的分析研究。8． 5． 4 減少工藝系統(tǒng)振動(dòng)的途徑8．5 機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題當(dāng)加工中出現(xiàn)振動(dòng)影響加工質(zhì)量時(shí)要根據(jù)振動(dòng)產(chǎn)生的原因、運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)尋求控制的途徑。自激振動(dòng)能否產(chǎn)生比及振幅大小，決定于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與所消耗的能量對(duì)比情況。交變力使振動(dòng)元件產(chǎn)生振動(dòng)，這就是自激振動(dòng)。 23），當(dāng)將一個(gè)總質(zhì)量，并帶有兩個(gè)偏心為 e的不平衡質(zhì)量 m/2的激振器放在機(jī)床上，以產(chǎn)生一個(gè)垂直的簡(jiǎn)諧激振力，今測(cè)得共振時(shí)的頻率 ，求機(jī)床的固有頻率。8． 5． 2． 2 強(qiáng)迫振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程8．5 機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題式（ ）表示了單自由度強(qiáng)迫振動(dòng)振幅與干擾頻率的依從關(guān)系，稱為單自由度強(qiáng)迫振動(dòng)的幅頻特性。外部振源：其他機(jī)床、鍛錘、火車、卡車等通過(guò)機(jī)床地基傳給機(jī)床的振動(dòng)。此外，振動(dòng)將加速刀具和機(jī)床的磨損。 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑使工件表面獲得粗糙度小于０ .１６、圓度誤差小于０ .５在、直線度誤差小于１／３００ mm，同軸度誤差小于１的磨削工藝，通常稱為細(xì)密磨削。表面粗糙度可自１ .６