機(jī)械加工表面質(zhì)量第三章-文庫吧在線文庫
【正文】 被磨表面燒傷、工件變形和產(chǎn)生裂紋；徑向切削力大，引起工藝系統(tǒng)彈性變形和振動。工件材料韌性越好，塑性變形越大，則表面粗糙度越大。 表達(dá)方式其中 N— 硬化程度 H— 表面層的顯微硬度 h— 冷硬層深度 距表面深度h顯微硬度H0H表面層冷作硬化的取決因素 產(chǎn)生塑性變形的力、變形速度及變形時的溫度（ 1） 切削力越大，塑性變形越大，硬化程度越大； （ 2）變形速度快，塑性變形不充分，硬化程度??； （ 3）變形時的溫度不僅影響塑性變形程度，還會影響變形后金相組織的恢復(fù)?！?表層金屬的塑變加劇 → 冷硬 ↑⑵ 切削用量的影響 此時，將會產(chǎn)生極大的表面殘余拉應(yīng)力，甚至裂紋，這就是磨削燒傷現(xiàn)象。具體措施如下：（ 1）合理選擇砂輪 針對不同材料選擇不同材料的砂輪，一般選擇粒度小、自勵性強(qiáng)的砂輪。 當(dāng)切削力去除后，基體金屬趨于復(fù)原，但已產(chǎn)生塑性變形的表層恢復(fù)不到原狀，在 表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力 ，里層產(chǎn)生拉應(yīng)力。 總之，加工后表層的殘余應(yīng)力是三個方面的綜合結(jié)果。 金屬加工中的振動主要有三種類型：自由振動、強(qiáng)迫振動和自激振動。強(qiáng)迫振動產(chǎn)生的原因 （ 1）內(nèi)部原因 1）離心慣性力引起的振動，如：電動機(jī)轉(zhuǎn)子、皮帶輪、砂輪等不平衡產(chǎn)生離心力。避免激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近，防止共振可更換電動機(jī)的轉(zhuǎn)速或改變主軸的轉(zhuǎn)速來避開共振區(qū)；用提高接觸面精度、減小結(jié)合面的粗糙度、消除間隙、提高接觸剛度來提高系統(tǒng)的剛度和固有頻率；采取隔振措施使機(jī)床的電動機(jī)與床身采用柔性聯(lián)接以隔離電動機(jī)本身的振動；把液壓部分與機(jī)床分開；采用液壓緩沖裝置以減少工作部件換向時的沖擊；采用厚橡皮、木材等將機(jī)床與地基隔離，用防振溝隔開設(shè)備的基礎(chǔ)和地面的聯(lián)系，以防止周圍的振源通過地面和基礎(chǔ)傳給機(jī)床。函數(shù)概念說明。 ◆◆ 再生型切削顫振產(chǎn)生條件再生型切削顫振產(chǎn)生條件 a） b） c） 系統(tǒng)無能量獲得； d） y(t) 滯后于 y(tT)，即 0＜ φ＜ π ，此時切出比切入半周期中的平均切削厚度大，切出時切削力所作正功（獲得能量）大于切入時所作負(fù)功，系統(tǒng)有能量獲得，產(chǎn)生自激振動。 主軸和導(dǎo)軌選擇液體靜壓式或空氣靜壓式；216。 為降低表面粗糙度，砂輪應(yīng)修的細(xì)些，但易引起燒傷；216。研磨的工藝特點及應(yīng)用范圍1） 如果加工條件控制得好，研磨外圓可獲得很高的尺寸精度（ IT6～ IT4）和極小的表面粗糙度（ Ra= ～ ）及較高的形狀精度（圓度誤差為 ~ ），另外，幾乎不產(chǎn)生殘余應(yīng)力和強(qiáng)化等缺陷。 2） 設(shè)備和研具簡單，成本低，容易保證質(zhì)量；生產(chǎn)效率較低。噴丸強(qiáng)化l利用大量的珠丸（ φ ~φ 2的鑄鐵、砂石或鋼丸）高速打擊已加工表面，使表面產(chǎn)生冷硬層和殘余（壓）應(yīng)力，從而提高零件的疲勞強(qiáng)度。 2．改善表面物理力學(xué)性能的加工方法滾壓加工l利用淬過火的滾壓工具對工件表面施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，金屬表面晶格產(chǎn)生畸變，硬度增加，并使表面產(chǎn)生殘余（壓）應(yīng)力，從而提高零件的承載能力和疲勞強(qiáng)度。 2） 珩磨能獲得較高的表面質(zhì)量，表面粗糙度Ra為 － ，表層金屬的變質(zhì)缺陷層深度極微（ － 25μm）。1） 珩磨能獲得較高的尺寸精度和形狀精度，加工精度為 IT4－ IT6級，孔的圓度和圓柱度誤差可控制在 3－ 5μm的范圍之內(nèi)，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。彈簧卡箍螺母彈簧調(diào)整錐磨條本體沙條座頂銷珩磨l 采用超精加工、珩磨、研磨、拋光等方法作為終工序加工珩磨的工藝特點及應(yīng)用范圍 刀具非常 鋒 利，能 夠 切除 μm的表面 層 ；216。 2）盡量采用較大的進(jìn)給量以避免自激振動。 自激振動能否產(chǎn)生及振幅的大自激振動能否產(chǎn)生及振幅的大小取決于振動系統(tǒng)在每一個周期小取決于振動系統(tǒng)在每一個周期內(nèi)獲得和消耗的能量對比情況。 在沒有周期性外力作用在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動。 2）樓板、土壤和建筑物承載結(jié)構(gòu)的簡諧特性，通過地基傳給機(jī)床，導(dǎo)致振動產(chǎn)生。強(qiáng)迫振動的穩(wěn)態(tài)過程是諧振動，只要有激振力存在振動系統(tǒng)就不會被阻尼衰減掉。第四節(jié) 機(jī)械加工中的振動 切削加工中，工藝系統(tǒng)常會產(chǎn)生振動，使工藝系統(tǒng)的各種成形運動受到干擾和破壞，它不僅嚴(yán)重地惡化加工表面質(zhì)量，縮短刀具和機(jī)床的工作壽命，降低生產(chǎn)效率，而且還發(fā)出刺耳的噪聲，影響工人健康。 金相組織變化的影響 切削時高溫產(chǎn)生相變，由于不同的金相組織有不同的比重，使表層體積發(fā)生變化。但降低砂輪速度影響生產(chǎn)率，可通過提高砂輪速度的同時，提高工件的速度。淬火燒傷 :磨削區(qū)溫度超過相變溫度 ,又有冷卻液作用 ,表面最外層出現(xiàn)二次淬火馬氏體 (硬度更高 ),次表層為回火組織。f↑→ 切削力 ↑→ 塑變 ↑→ 冷硬 ↑⑶ 工件材料性能的影響 材料塑性 ↑→ 冷硬 ↑二、加工表面的金相組織變化 磨削燒傷現(xiàn)象 切削加工時，加工所消耗的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，使工件表面溫度升高。（ 3）工件材料硬度越小，塑性越大，切削后的硬化現(xiàn)象就越嚴(yán)重。（ 4）砂輪的粒度 粒度越細(xì)，單位面積磨粒越多，加工表面刻痕越密，表面粗糙度越小。 （ 3）工件速度 工件速度越低，每一刃口切削厚度越小，塑性變形越小，表面粗糙度越小。磨粒大多為負(fù)前角，單位切削力大，溫度高。但背吃刀量過小，工件將在刀尖圓弧下擠壓過去，刀刃易打轉(zhuǎn)，形成附加的塑性變形，使表面粗糙。塑性材料切削時，刀具前刀面對切屑的擠壓作用，迫使切屑與工件分離，產(chǎn)生撕裂，增大了表面粗糙度。表面粗糙度值 ↑ → 配合質(zhì)量 ↓2. 對零件疲勞強(qiáng)度的影響對零件疲勞強(qiáng)度的影響3. 對零件抗耐蝕性能的影響對零件抗耐蝕性能的影響4. 對零件配合性質(zhì)的影響對零件配合性質(zhì)的影響
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