【文章內(nèi)容簡介】 溫度的影響。當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時，表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬強(qiáng)度和硬度降低，并伴有殘余應(yīng)力產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)微觀裂紋時稱為磨削燒傷。 在磨削淬火鋼時，可能產(chǎn)生以下三種燒傷： ① 回火燒傷 ② 淬火燒傷 ③ 退火燒傷 如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域又無冷卻液進(jìn)入，表層金屬將產(chǎn)生退火組織，表面硬度將急劇下降。 如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發(fā)生二次淬火，使表層金屬出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體的高，在它的下層，因冷卻較慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織（索氏體或托氏體）。 如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織（索氏體或托氏體）。 1） 磨削燒傷 2）防止 磨削燒傷的途徑 磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故改善磨削燒傷由兩個途徑： 一是盡可能地減少磨削熱地產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生地?zé)崃可賯魅牍ぜ?。具體工藝措施如下： (1)正確選擇砂輪 (2)合理選擇磨削用量 (3)改善冷卻條件 a)采用高壓大流量冷卻 b)為了減輕高速旋轉(zhuǎn)的砂輪表面的高壓附著氣流的作用，可以加裝空氣檔板 ,使冷卻液能順利地噴注到磨削區(qū)，這對于高速磨削更為必要。 c)采用內(nèi)冷卻法 應(yīng)在保證表面質(zhì)量的前提下盡量不影響生產(chǎn)率和表面粗糙度。磨削深度不能選得太大 ,磨削深度增加，溫度隨之升高、燒傷增加． 工件的縱向進(jìn)給量越大．砂輪與工件的表面接觸時間相對減少，因而熱的作用時間減少，散熱條件得到改善、磨削燒傷越少。 工件線速度增大時磨削區(qū)溫度會上升。但熱的作用時間卻減少了。一般在提高工件速度的同時提高砂輪的速度。 一般選擇的砂輪應(yīng)使在磨削過程中具有自銳能力 (即砂粒磨鈍后自動破碎產(chǎn)生新的鋒利的新磨?；蜃詣訌纳拜喺辰Y(jié)劑處脫落的能力 )。同時磨削時砂輪應(yīng)不致產(chǎn)生粘屑堵塞現(xiàn)象。 表面層殘余應(yīng)力 表面層殘余應(yīng)力主要是因為在切削加工過程中工件受到切削力和切削熱的作用，在表面層金屬和基體金屬之間發(fā)生了不均勻的體積變化而引起的。 （１）冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 在切削加工過程中，由于切削力的作用，工件表面層產(chǎn)生塑性變形，使表面金屬比容增大，體積膨脹，由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，表層金屬的比容增大，體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的限制，在表面金屬層產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力，而在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。右圖所示為加工后由冷塑態(tài)變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的分布情況。 （２）熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 切削加工中，切削區(qū)會有大量的切削熱產(chǎn)生，使工件產(chǎn)生不均勻的溫 度變化，從而導(dǎo)致不均勻的熱膨脹。切削加工進(jìn)行時， 當(dāng)表面溫度升高到使表層金屬進(jìn)入到塑性狀態(tài)時，其體 積膨脹受到溫度較低的基體金屬的限制而產(chǎn)生熱塑性變形。切削加工結(jié)束后，表面溫度下降，由于表面已產(chǎn) 生熱塑性變形要收縮，此時又會受到基體金屬的限制，在表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。熱塑性變形主要在磨削時產(chǎn) 生，磨削溫度越高，熱塑性變形越大，殘余拉應(yīng)力越大，有時甚至?xí)a(chǎn)生裂紋。右圖所示為磨削時由熱塑性變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的分布情況。 (3)金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 不同金相組織具有不同的密度，金相組織的轉(zhuǎn)變會引起金屬材料的體積變化。加工過程中，當(dāng)切削溫度的變化使表面層金屬產(chǎn)生了金相組織的變化時，表層金屬的體積變化（增大或減?。┍厝灰艿脚c之相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。 不同磨削方式下殘余應(yīng)力的分布情況。 一、機(jī)械加工中的振動現(xiàn)象 二、受迫振動 三、減小受迫振動的途徑 四、機(jī)械加工過程中受迫振源的查找方法 第四節(jié) 機(jī)械加工過程中的振動 加工過程中的振動，使刀具與工件之間產(chǎn)生相對位移，使加工表面產(chǎn)生振痕、將嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量和使用性能。動態(tài)交變載荷使刀具極易磨損 (甚至崩刃 )，機(jī)床連接特性受到破壞，縮短了刀具和機(jī)床的使用壽命、而且振動嚴(yán)重時，使加工無法進(jìn)行，為了減少振動，有時不得不降低切削用量，從而降低了生產(chǎn)率。 振動的分類按工藝系統(tǒng)可分為三類： 自由振動 受迫振動 自激振動。 一、機(jī)械加工中的振動現(xiàn)象 機(jī)械加工中，由于刀具與工件之間常常產(chǎn)生周期性往復(fù)運(yùn)動，既機(jī)械加工振動。一般說它是一種破壞正常切削過程的有害觀象。各種切削和磨削過程都可能發(fā)生振動，當(dāng)速度高、切削金屬量大時會產(chǎn)生較強(qiáng)烈振動。 當(dāng)系統(tǒng)受到初步始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，僅靠彈性恢復(fù)力來維持的振動稱為自由振動。在切削過程中，由于材料硬度不均或工件表面有缺陷，工藝系統(tǒng)就會發(fā)生振動，但由于阻尼作用、振動將迅速減弱，因而對機(jī)械加工的影響不大。 在外界周期性干擾力， (激振力 )持續(xù)作用下，系統(tǒng)被迫產(chǎn)生的振動。 系統(tǒng)在沒有受到外界周期性干擾力 (激振力 )作用下產(chǎn)生的持續(xù)振動。維持這種振動的交變力是由振動系統(tǒng)在自身運(yùn)動中激發(fā)出來的、稱為自激振動。 機(jī)械加工中的強(qiáng)迫振動與一般機(jī)械中的強(qiáng)迫振動沒有什么區(qū)別，強(qiáng)迫振動的頻率與干擾力的頻率相同或是它的倍數(shù)。 強(qiáng)迫振動的振源 即來自機(jī)床內(nèi)部的機(jī)內(nèi)振源和來自機(jī)床外部的機(jī)外振源兩大類。 1）、機(jī)外振源： 甚多，但它們都是通過地基傳給機(jī)床的，可通過加設(shè)隔振地基來隔離。 2）、機(jī)內(nèi)振源主要又： a）機(jī)床高速旋轉(zhuǎn)件不平衡引起的振動 b）機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)缺陷引起的振動 c）切削過程中的沖擊引起的振動 d）往復(fù)運(yùn)動部件的慣性力引起的振動 二、受迫振動 受迫振動的振動頻率與外界激振力的頻率相同或是它的倍數(shù)，而與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。 受迫振動的特點(diǎn)： 受迫振動是由周期性激振力引起的，不會被阻尼衰掉，振動本身也不能使激振力發(fā)生變化。 受迫振動的幅值即與激振力的幅值有關(guān)，又與工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性有關(guān)。 減小受迫振動的途徑 １）減小激振力 可通過提高機(jī)床的制造和裝配精度，以消除工藝系統(tǒng)內(nèi)部的振動源。 如機(jī)床中高速回轉(zhuǎn)的零件要進(jìn)行靜平衡和動平衡（如磨床的砂輪、電動機(jī)的轉(zhuǎn)子等）；提高齒輪的制造和裝配精度，或采用對振動和動平衡不敏感的高阻尼材料制造齒輪，以減少齒輪嚙合所造成的振動。 ２）調(diào)整振源頻率 調(diào)整刀具或工件的轉(zhuǎn)速，使激振力頻率偏離工藝系統(tǒng)的固有頻率。 ３）增強(qiáng)工藝系統(tǒng)的剛性和阻尼以提高其抗振能力 如采用刮研各零部件之間的接觸表面，以增加各種部件間的連接剛度；利用跟刀架，縮短工件或刀具裝夾時的懸伸長度等方法以增加工藝系統(tǒng)的剛度。４）采取隔振措施隔離外部或內(nèi)部振源 對于某些動力源（如電動機(jī)、油泵等），最好與機(jī)床分開，以達(dá)到隔振的目的。 ５）采用各種減振措施 如果不能從根本上消除產(chǎn)生振動的條件，又不能有效的提高工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性，可采用消振減振裝置。 機(jī)械加工過程中受迫振源的查找方法 如果已經(jīng)確認(rèn)機(jī)械加工過程中