機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章(更新版)
【正文】 性能 ⑵ 熱態(tài)塑性變形 機(jī)械加工時(shí)，切削或磨削熱使工件表面局部溫升過高，引起高溫塑性變形。 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 磨削淬火鋼時(shí)，由于磨削燒傷，工件表面產(chǎn)生氧化膜并呈現(xiàn)出黃、褐、紫、青、灰等不同顏色，相當(dāng)于鋼的回火色。 冷作硬化產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 ① 刀具 刀具的切削刃口圓角和后刀面的磨損量對(duì)于冷硬層有很大的影響，此兩值增大時(shí)，冷硬層深度和硬度也隨之增大。 ⑥軸向進(jìn)給量 磨削時(shí)采用較小的軸向進(jìn)給量，則磨削后表面粗糙度較低。 圖 塑性材料加工后表面的實(shí)際輪廓和理論輪廓 機(jī)械加工后的表面粗糙度 磨削加工后的表面粗糙度 影響因素可歸納為三方面： 與磨削過程和砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素 與磨削過程和被加工材料塑性變形有關(guān)的物理因素 工藝系統(tǒng)的振動(dòng)因素 機(jī)械加工后的表面粗糙度 磨削加工后的表面粗糙度 從幾何因素看，砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對(duì)于磨削后的表面粗糙度是有影響的。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 對(duì)零件的其它影響 表面質(zhì)量對(duì)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。 表面層的內(nèi)應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響很大。 原因： 冷硬提高了表面接觸點(diǎn)處的屈服強(qiáng)度，減少了進(jìn)一步塑性變形的可能性，并減少了摩擦表面金屬的冷焊現(xiàn)象。 兩個(gè) 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(shí)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(shí)，凸峰部分產(chǎn)生塑性變形；當(dāng)兩個(gè)零件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生剪切、凸峰斷裂或塑性滑移，初期磨損速度很快。對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中發(fā)生的表面質(zhì)量問題從理論上作出解釋，提出提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑。 主要討論機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義、表面質(zhì)量對(duì)使用性能的影響、表面質(zhì)量產(chǎn)生的機(jī)理等。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 對(duì)零件耐磨性的影響 在摩擦副的材料、熱處理情況和潤(rùn)滑條件已經(jīng)確定的情況下， 零件的表面質(zhì)量對(duì)耐磨性能起決定性的作用。 機(jī)械加工后的表面質(zhì)量 表面層的 冷硬 可顯著地減少零件的磨損。所以冷硬要適當(dāng)。因此表面內(nèi)應(yīng)力會(huì)降低零件的抗腐蝕性能。 還有切削用量、冷卻潤(rùn)滑液和刀具材料等因素影響。通常在磨削過程開始時(shí)采用較大的徑向進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)率，而在最后采用小徑向進(jìn)給量或無(wú)徑向進(jìn)給量磨削，以降低粗糙度值。 冷作硬化產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 切削加工時(shí)表面層的硬化可能有兩種情況： 完全強(qiáng)化 此時(shí)出現(xiàn)晶格歪扭以及纖維結(jié)構(gòu)和變形層物理機(jī)械性質(zhì)的改變； 不完全強(qiáng)化 若溫度超過（ ~） T熔 （熔化絕對(duì)溫度），則除了強(qiáng)化現(xiàn)象外，同時(shí)還有回復(fù)現(xiàn)象，此時(shí)歪扭的晶格局部得到恢復(fù)，減低了冷硬作用；如果溫度超過 會(huì)發(fā)生金屬再結(jié)晶，此時(shí)由于強(qiáng)化而改變了的表面層物理機(jī)械性能幾乎可以完全恢復(fù)。 這樣大的加熱速度，促使加工表面局部形成瞬時(shí)熱聚集現(xiàn)象，有很高溫升和很大的溫度梯度，出現(xiàn)金相組織的變化，強(qiáng)度和硬度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至引起裂紋，這就是 磨削燒傷現(xiàn)象 。沿切削速度方向表面產(chǎn)生拉伸變形，晶粒被拉長(zhǎng)，金屬密度會(huì)下降，即比容增大，而里層材料則阻礙這種變形，因而在表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，在里層則產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。輕磨削條件產(chǎn)生淺而小的殘余壓應(yīng)力，因?yàn)榇藭r(shí)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。 磨削裂紋一般很淺（ ~.050mm），大多數(shù)垂直于磨削方向或成網(wǎng)狀（磨螺紋時(shí)有時(shí)也有平行于磨削方向的裂紋）?？梢杂糜谌魏螐?fù)雜形狀的零件。采用精密加工工藝能全面地提高加工精度和表面質(zhì)量，而光整加工工藝主要是為了獲得較高的表面質(zhì)量。 謝 謝！
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