機(jī)械加工表面質(zhì)量概述(ppt47頁)-文庫吧在線文庫
【正文】 對零件耐腐蝕性能的影響 零件的表面粗糙度對耐腐蝕性也有影響，當(dāng)零件在潮濕的空氣中或在腐蝕性介質(zhì)中工作時。 表面層的冷作硬化可提高零件的耐磨性，但硬化過度，則由于表面層與基體金屬的硬度相差過大，造成表面層金屬的剝落，使磨損加劇。所以表面層的物理機(jī)械性能不同于基體，它包括如下三方面。 （ 1）表面粗糙度 它是指加工表面的微觀幾何形狀誤差，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：表面粗糙度用在一定長度內(nèi)（稱為基本長度）輪廓的算術(shù)平均偏差值 Ra或十點平均高度 Rz作為評定指標(biāo)。表面層材料在加工時受切削力、切削熱等的影響，也會使原有的物理機(jī)械性能發(fā)生變化。究其原因往往不是因為強度不夠或剛度不足，大多數(shù)是由于磨損、腐蝕或疲勞破壞所致。其偏差又有宏觀、微觀之分，一般以波距（峰與峰或谷與谷間的距離） L和波高（峰、谷間的高度） H的比值加以區(qū)別。 2. 表面層的物理機(jī)械性能 表面層的材料在加工時會產(chǎn)生物理、機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)的變化，上圖所示為加工表面層沿深度的變化。 （ 3）表面層的金相組織變化 機(jī)械加工特別是磨削加工中，工件表面在切削熱產(chǎn)生的高溫的作用下，常會發(fā)生不同程度的金相組織的變化。 對于不同的材料，表面粗糙度對疲勞強度的影響程度也不同，這是因為不同的材料對應(yīng)力集中的敏感程度不同。腐蝕過程會從波谷底部向材料深處擴(kuò)展。 第二節(jié) 機(jī)械加工后的表面粗糙度 一、切削加工后的表面粗糙度 切削加工后工件表面粗糙度產(chǎn)生的因素主要有三方面，即：幾何因素、物理因素和加工中工藝系統(tǒng)的振動。塑性變形會使殘留面積變形或使溝紋加深，將塑性變形的痕跡殘留在已加工表面上，使粗糙度加劇。因此磨削過程與切削加工過程有共性，也有特殊性。 第三節(jié) 機(jī)械加工后表面層物理機(jī)械性能 一、機(jī)械加工后表面層的冷作硬化 加工表面的硬化現(xiàn)象是指，加工表面經(jīng)切削加工后表面層出現(xiàn)的強度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。一般，材料的溫度達(dá)到（ ～ ） T熔（材料的熔點）時，金相織織會發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶現(xiàn)象。 ②切削用量 切削速度增大時，刀具與工件作用時間短，塑性變形小，且切削溫度升高，也使冷硬有所回復(fù)，所以硬化程度降低，如圖所示。 1. 引起磨削燒傷的原因 磨輪主要起切削作用的是磨粒（砂粒），大部分磨粒帶有很大的負(fù)前角，除切削作用外，對加工表面具有很大的刮擦擠壓作用，因而所產(chǎn)生的磨削熱比一般的切削熱要大得多。這是一種經(jīng)常發(fā)生在中等磨削時的燒傷情況。這種使表面物理機(jī)械性能下降的現(xiàn)象稱退火燒傷。當(dāng)外力消失后，里層金屑趨向復(fù)原，但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制，回復(fù)不到原來的狀態(tài)，因而在里層產(chǎn)生拉伸應(yīng)力、外層產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。由于不同的金相組織有不同的比重，因此，不同的組織的體積也不相同。所以只要減少磨削熱的產(chǎn)生或加速磨削熱的傳散，均可有效地減少上述缺陷的發(fā)生。 二、采用冷壓表面強化工藝 表面強化工藝是通過對工件表面施加冷擠壓使之發(fā)生冷態(tài)塑性變形，從而提高其表面硬度強度，并形成表面殘余壓應(yīng)力的一種加工方法。如圖所示。 三、采用精密和光整加工 機(jī)械加工精度 ， 分 一般加工 、 精密加工 與 超精密加工 。 光整加工方法最常用的有砂帶磨削、研磨、珩磨、超精磨和拋光等幾種。 珩磨加工的特點是： 生產(chǎn)率高 珩磨工具通常是由 6塊、 9塊或 12塊精細(xì)磨條（油石）安裝在珩磨頭殼體的徑向槽中，由于磨具是磨條形狀，可供應(yīng)充足的冷卻液，珩磨頭在被加工孔中作回轉(zhuǎn)運動，選用的切削速度高達(dá) 45m／ min～ 60m／ min，沿軸線作往復(fù)運動的縱向進(jìn)給即可達(dá) 12m／ min～ 15m／ min，因此，珩磨加工的生產(chǎn)率比研磨提高很多。 粗研時，研具的材料應(yīng)比工件材料軟些，常用鑄鐵、銅、鋁或硬木等制成，因而可使很硬的磨粒嵌入研具表面，加速切削過程。這種加工方法由于不易保證從工件上均勻地切下加工余量，因而不能提高工件的尺寸精度，但拋光能很快去掉工件表面的粗糙痕跡，使表面像鏡面一樣地光亮，故用于工件裝飾加工或提高它的耐磨性和疲勞強度。 本章重點為加工表面粗糙度。 第八章小結(jié) 本章主要講述了如下內(nèi)容： （ 1）機(jī)械加工表面質(zhì)量的概念及對零件使用性能的影響。 由于研磨余量僅為 ，因此在研磨前，工件須先經(jīng)精車或精磨等工序。主要用以降低表面粗糙度。為了提高加工質(zhì)量，采用計算機(jī)控制、在線檢測、自適應(yīng)控制、誤差補償?shù)燃夹g(shù)，減少人的因素的影響。 光整加工是用粒度很細(xì)的磨料對工件表面進(jìn)行微量切削、擠壓、擦光的過程。 3. 擠壓 擠壓是對內(nèi)圓表面進(jìn)行強化的一種工藝，也稱為脹孔。噴九強化是利用高速運動中的珠丸沖擊工件表面，使之塑件變形而產(chǎn)生冷硬層并形成殘余壓應(yīng)力的方法。 減小磨削深度也可減小殘余應(yīng)力，當(dāng)磨削深度減小到一定值后可得到低殘余應(yīng)力
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