表面質(zhì)量與加工精度(編輯修改稿)
2025-02-09 02:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 粒等高性 ↑→ Ra↓?硬度 ↑→ 鈍化磨粒脫落 ↓→ Ra↑?硬度 ↓→ 磨粒脫落 ↑→ Ra↑?硬度合適、自勵(lì)性好 ↑→ Ra↓?太硬、太軟、韌性、導(dǎo)熱性差↑→ Ra↓砂輪粒度工件材料性質(zhì)砂輪修正磨削用量砂輪硬度?砂輪 V↑→ Ra↓?ap、 工件 V↑→ 塑變 ↑→ Ra↑?粗磨 ap↑→ 生產(chǎn)率 ↑?精磨 ap↓→ Ra↓(ap=0 光磨 ) 四、 影響表面層物理力學(xué)性能的主要因素及其控制影響表面層物理力學(xué)性能的主要因素表面物理力學(xué)性能影響金相組織變化因素影響顯微硬度因素影響殘余應(yīng)力因素塑變引起的冷硬金相組織變化引起的硬度變化冷塑性變形熱塑性變形金相組織變化切削熱1影響表面層加工硬化的因素⑴ 刀具幾何形狀的影響 切削刃 rε↑、 前角 ↓、后面磨損量 ↑ → 表層金屬的塑變加劇 → 冷硬 ↑⑵ 切削用量的影響 切削速度 v↑→ 塑變 ↓→ 冷硬 ↓ f↑→ 切削力 ↑→ 塑變 ↑→ 冷硬 ↑⑶ 工件材料性能的影響 材料塑性 ↑→ 冷硬 ↑磨削過(guò)程中，當(dāng)工件表面層產(chǎn)生的殘余應(yīng)力超過(guò)工件材料的強(qiáng)度極限時(shí)，工件表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋。磨削裂紋常與燒傷同時(shí)出現(xiàn)。切削加工往往是冷態(tài)塑性變形，表面層常產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。 磨削加工通常是熱態(tài)塑性變形或金相組織變化引起的體積變化，表面層常產(chǎn)生殘余拉伸應(yīng)力。2.表面層殘余應(yīng)力1） 冷態(tài)塑變 2） 熱態(tài)塑變 3） 金相組織變化磨削燒傷 ： 磨削加工時(shí)，表面層有很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到相變臨界點(diǎn)時(shí)，表層金屬就發(fā)生金相組織變化，強(qiáng)度和硬度降低、產(chǎn)生殘余應(yīng)力、甚至出現(xiàn)微觀裂紋。這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。淬火鋼在磨削時(shí)，由于磨削條件不同，產(chǎn)生的磨削燒傷有三種形式。3表面層金相組織變化與磨削燒傷磨削燒傷的三種形式淬火燒傷 回火燒傷 退火燒傷磨削用量砂輪與工件材料改善冷卻條件1）砂輪轉(zhuǎn)速 ↑ → 磨削燒傷 ↑2） 徑向進(jìn)給量 fp↑→ 磨削燒傷 ↑3） 軸向進(jìn)給量 fa↑→ 磨削燒傷 ↓4）工件速度 vw ↑→ 磨削燒傷 ↓1)磨削時(shí)，磨粒的切削刃口鋒利 ↑→磨削力 ↓→ 磨削區(qū)的溫度 ↓2)材料的磨削導(dǎo)熱性 ↓(耐熱鋼、軸承鋼、不銹鋼 )→ 磨削燒傷 ↑3)應(yīng)合理選擇砂輪的硬度、結(jié)合劑和組織 → 磨削燒傷 ↓ 采用內(nèi)冷卻法→ 磨削燒傷 ↓圖采用開(kāi)槽砂輪間斷磨削 → 受熱 ↓→ 磨削燒傷 ↓內(nèi)冷卻裝置1－錐形蓋 2－通道孔 3－砂輪中心孔4－有徑向小孔的薄壁套開(kāi)槽砂輪a） 槽均勻分布 b） 槽均勻分布 n 形成壓應(yīng)力的方法n 既然壓應(yīng)力可提高疲勞強(qiáng)度，怎樣才能使工件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力呢 ?常用的方法有滾壓、噴丸、高頻淬火、滲碳、滲氮、氰化等。滾壓 :圖 69所示為外圓滾壓工具，圖 a為剛性滾壓工具，用于剛性較好的工件；圖 b為彈性滾壓工具，用于剛性較差的工件。滾壓深度一般 ～，滾壓次數(shù)不超過(guò) 3次。 滾輪可用 W18Cr4V、硬質(zhì)合金等材料制成。硬度要求 HRC6064以上，也可用滾珠軸承代替。噴丸強(qiáng)化是利用 壓縮空氣或離心力將 大量快速運(yùn)動(dòng)的珠丸 （直徑～ ） 打擊被加工工件表面，使工件表面產(chǎn)生冷硬層和壓縮殘余應(yīng)力，可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。 一般把噴丸處理作為最后工序，對(duì)于精度要求高的工件也可安排小余量精磨。珠丸可是鑄鐵的，也可是切成小段的鋼絲（使用一段時(shí)間后，自然變成球狀）。對(duì)于鋁質(zhì)工件，為避免表面殘留鐵質(zhì)微粒而引起電解腐蝕，宜采用鋁丸或玻璃丸。珠丸的直徑一般為 ~4mm。此法用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜的工件，如板彈簧、螺旋彈簧、連桿、齒輪、焊縫等。經(jīng)噴丸加工后的表面，硬化層深度可達(dá) ， 零件表面粗糙度值可由 Ra5~減小到 ~， 可幾倍甚至幾十倍地提高零件的使用壽命。 陶瓷噴丸噴丸強(qiáng)化六 機(jī)械加工中的振動(dòng)216。振動(dòng)會(huì)在工件加工表面出現(xiàn)振紋，降低了工件的加工精度和表面質(zhì)量；216。振動(dòng)會(huì)引起刀具崩刃打刀現(xiàn)象并加速刀具或砂輪的磨損；216。振動(dòng)使機(jī)床連接部分松動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)副的工作性能，并導(dǎo)致機(jī)床喪失精度；2
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