【正文】 降至０ .１，表面硬化深度達０ .２～１ .５ mm硬化程度１０％～４０％。 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑噴丸是一種用壓縮空氣或離心力將大量直徑細(xì)?。?216。但這會使粗糙度值增大而造成矛盾。磨削裂紋的產(chǎn)生 機械加工后的表面層物理機械性能例題 在外圓磨床上磨削一根淬火鋼軸，其強度極限?b=2023MPa，工件表面溫度升至 8000C，因使用冷卻液而產(chǎn)生回火。有的磨削裂紋也可能不在工件的外表面，而是在表面層下成為肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。輕磨削條件產(chǎn)生淺而小的殘余壓應(yīng)力，因為此時沒有金相組織變化，溫度影響也很小，主要是塑性變形的影響在起作用。而由于第2層的冷卻收縮，第 3層中的拉應(yīng)力有所減小。 當(dāng)磨削深度增大至 50μm時，磨削區(qū)最高溫度超過了相變臨界溫度，急冷時產(chǎn)生淬火燒傷，而再往里層則硬度又逐漸升高直至未受熱影響的基體組織。金相組織變化的原因 機械加工后的表面層物理機械性能磨削淬火鋼時表面層產(chǎn)生的燒傷有以下三種：① 回火燒傷 磨削區(qū)溫度超過馬氏體轉(zhuǎn)變溫度而未超過相變溫度，則工件表面原來的馬氏體組織將產(chǎn)生回火現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化成硬度降低的回火組織 —— 索氏體或屈氏體；② 淬火燒傷 磨削區(qū)溫度超過相變溫度，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，由于冷卻液的急冷作用，表層會出現(xiàn)二次淬火馬氏體，硬度較原來的回火馬氏體高，而它的下層則因為冷卻緩慢成為硬度降低的回火組織。 由于砂輪導(dǎo)熱性差、切屑數(shù)量少，磨削過程中能量轉(zhuǎn)化的熱大部分都傳給了工件。冷作硬化產(chǎn)生的原因 機械加工后的表面層物理機械性能① 刀具 刀具的切削刃口圓角和后刀面的磨損量對于冷硬層有很大的影響，此兩值增大時，冷硬層深度和硬度也隨之增大。冷作硬化的特點： 變形抵抗力提高（屈服點提高），塑性降低（相對延伸率降低）。 圖 磨粒上的微刃機械加工后的表面粗糙度磨削加工后的表面粗糙度③ 砂輪速度 提高砂輪速度可以增加單位時間內(nèi)工件單位面積上的刻痕數(shù)，同時塑性變形造成的隆起量隨著砂輪速度的增大而下降，原因是高速下塑性變形的傳播速度小于磨削速度，材料來不及變形，因而粗糙度可以顯著降低。 還有切削用量、冷卻潤滑液和刀具材料等因素影響。表面層有裂紋、加工痕跡等各種缺陷，在動載荷的作用下，可能引起應(yīng)力集中而導(dǎo)致破壞。帶有不同殘余應(yīng)力表面層的零件，其疲勞壽命可相差數(shù)倍至數(shù)十倍。含有石墨的鑄鐵件相當(dāng)于存在許多微觀裂紋，與有色金屬件一樣對應(yīng)力集中不敏感，表面粗糙度對疲勞強度的影響就不明顯。圖 。 在表面粗糙度大于最佳值時，減小表面粗糙度值可減少初期磨損量。機械加工后的表面質(zhì)量圖 表面幾何形狀⑵ 表面層的物理機械性能表面層冷作硬化（簡稱冷硬）： 零件在機械加工中表面層金屬產(chǎn)生強烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。機械加工表面質(zhì)量是機械零件加工質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。本章提要表面質(zhì)量的含義 表面質(zhì)量是指機器零件加工后表面層的狀態(tài)。 兩個表面粗糙度值很大的零件接觸，最初接觸的只是一些凸峰頂部，實際接觸面積比名義接觸面積小得多，這樣單位接觸面積上的壓力就很大，當(dāng)壓力超過材料的屈服極限時，凸峰部分產(chǎn)生塑性變形；當(dāng)兩個零件作相對運動時，就會產(chǎn)生剪切、凸峰斷裂或塑性滑移，初期磨損速度很快。機械加工后的表面質(zhì)量 圖 ，粗糙度值相同，但輪廓形狀不同，其耐磨性相差可達 3~4倍。 表面層產(chǎn)生金相組織變化時，由于改變了基體材料原來的硬度，因而也直接影響其耐磨性。 表面層的內(nèi)應(yīng)力對疲勞強度的影響很大。機械加工后的表面質(zhì)量對零件的其它影響 表面質(zhì)量對零件的 配合質(zhì)量、密封性能及摩擦系數(shù) 都有很大的影響。 主要是與被加工材料的性能及切削機理有關(guān)的物理因素的影響。磨削量是經(jīng)過很多后繼磨粒的多次擠壓因疲勞而斷裂、脫落，所以加工表面的塑性變形很大，表面粗糙度值越大。機械加工后的表面粗糙度磨削加工后的表面粗糙度 另外，引起磨削表面粗糙度增大的主要原因還往往是 工藝系統(tǒng)的振動 所致。冷作硬化產(chǎn)生的原因 機械加工后的表面層物理機械性能 機械加工時表面層的冷作硬化就是 強化作用和回復(fù)作用的綜合結(jié)果。但在進給量較小時，由于刀具的刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多，因此硬化傾向也會增大。 不同的燒傷色表示受到不同溫度的作用與產(chǎn)生不同的燒傷深度。影響磨削加工時金相組織變化的因素 機械加工后的表面層物理機械性能圖 磨削高碳淬火鋼時表面的硬度分布機械加工后的表面層物理機械性能 當(dāng)磨削深度小于 10μm時，由于溫度的影響使表面層的回火馬氏體產(chǎn)生弱化，并與塑性變形產(chǎn)生的冷作硬化現(xiàn)象綜合而產(chǎn)生了比基體硬度低的部分，而表面的里層由于磨削加工中的冷作硬化起了主導(dǎo)作用而又產(chǎn)生了比基體硬度高的部分。圖 力的示意圖。殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機械加工后的表面層物理機械性能 實際機械加工后的表面層殘余應(yīng)力及其分布，是上述三方面因素綜合作用的結(jié)果，在一定條件下，其中某一或二種因素可能起主導(dǎo)作用。 具體的情況則看其對切削時的塑性變形、切削溫度和金相組織變化的影響程度而定。磨削含碳量高的淬火鋼時，由于其晶界脆弱，也容易產(chǎn)生磨削裂紋。 減小殘余拉應(yīng)力、防止磨削燒傷和磨削裂紋的工藝途徑 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑對零件使用性能危害甚大的殘余拉應(yīng)力、磨削燒傷和磨削裂紋均起因于磨削熱，所以如何降低磨削熱并減少其影響是生產(chǎn)上的一項重要問題。如采用高壓達流量冷卻、內(nèi)冷卻或減輕旋轉(zhuǎn)的砂輪表面的高壓附著氣流的作用，加裝空氣擋板，以使冷卻液能順利地噴注到磨削區(qū)。噴丸后零件的使用壽命可提高數(shù)倍至數(shù)十倍。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以對前道工序有較高的要求。當(dāng)切削振動發(fā)生時，工件表面質(zhì)量嚴(yán)重惡化，粗糙度增大。 機械加工中的強迫振動8．5 機械加工過程中的振動問題強迫振動是工藝系統(tǒng)在一個穩(wěn)定的外界周期性干擾力 (激振力 )作用下引起的振動 .除了力之外 ,凡是隨時間變化的位移、速度和加速度，也可以激起系統(tǒng)的振動。響應(yīng)過程如圖，經(jīng)過過渡過程以后，強迫振動起主要作用，只要交變激振力存在，強迫振動就不會被阻尼衰減掉。當(dāng)時，這是由于激振力的變化頻率太高，而振動系統(tǒng)因本身的慣性來不及響應(yīng)，故系統(tǒng)反而不振，這種現(xiàn)象稱為慣性區(qū)。但當(dāng)彈簧片被吸引后，觸點 3處斷電，電磁鐵失去磁性，小錘靠彈簧力彈回原處，電路又被接通，接著又重復(fù)上述的過程，這個振動過程顯然不是由外來的周期性干擾引起的。維持振動的能量來源于機床的能量。所以可通過切削試驗來研究工藝系統(tǒng)的自激振動。對于自激振動經(jīng)過許多試驗研究和生產(chǎn)實踐有了一些相當(dāng)有效的抑制措施，如合理選擇切削用兩；合理選擇刀具的集合角度；提高機床、工件、刀具自身的抗振性及減振裝置等。謝 謝！謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH。本章小結(jié)第八章 機械加工表面質(zhì)量本章主要闡述了機械加工表面質(zhì)量的基本概念及其對機械零件、對整臺機器的使用性能和使用壽命的影響。從而限制自激振動的發(fā)生。自激振動的頻率等于或接近系統(tǒng)的圖有頻率，是由振動系統(tǒng)本身的參數(shù)所決定的，這與強迫振動相比由著顯著的差別。在這一系統(tǒng)中，懸臂的彈簧片 7和小錘組成的振動元件、銜鐵 電磁鐵 5和電路組成的調(diào)節(jié)元件并產(chǎn)生交變力。8． 5． 2． 3 強迫振動的特性8．5 機械加工過程中的振動問題 例題 把一臺質(zhì)量 M=2023Kg的機床安裝在無質(zhì)量的彈性地板上（圖 8。 8． 5． 2． 2 強迫振動的運動方程8．5 機械加工過程中的振動問題 即其特解為 （ ）其中 （ ）