【正文】 粗糙度的因素 切削用量對表面粗糙度的影響 切削速度： 在 20－ 50m/min時，表面粗糙度最大。因為此時容易出現(xiàn)積屑瘤和鱗刺 實際加工中，選擇低速寬刀精切或高速精切，可使表面粗糙度明顯減小。 進(jìn)給量： 較小進(jìn)給量 f，可降低表面粗糙度 背吃刀量： 過小的背吃刀量將使刀具被加上表面上擠壓和打滑。形成附加的塑性變形，會增大表面粗糙度值。 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面粗糙度的因素 磨削加工中影響表面粗糙度的因素 磨削用量 砂輪 影響表面粗糙度的因素 工件材料 切削液和其他 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層物理機(jī)械性能的因素 影響加工表面冷作硬化的因素 冷作硬化的概念： 切削過程中產(chǎn)生的塑性變形，會使表層金屬的晶格發(fā)生扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒被拉長，甚至破碎，這些都會使表層金屬的硬度和強(qiáng)度提高，這種現(xiàn)象稱作冷作硬化，亦稱強(qiáng)化。 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層物理機(jī)械性能的因素 影響加工表面冷作硬化的因素 切削用量的影響： 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層物理機(jī)械性能的因素 影響加工表面冷作硬化的因素 刀具的影響 切削刀鈍圓半徑增大，對表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。 刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。 工件材料的影響 被加工材料硬度愈低、塑性愈大，切削后的冷硬現(xiàn)象愈嚴(yán)重。有色金屬的再結(jié)晶溫度低，容易弱化，因此，切削有色合金工件時的冷硬傾向程度要比切削鋼件時小。 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層金相組織的因素 表面層的金相組織變化： 加工表面溫度超過相變溫度時，表層金屬的金相組織將會發(fā)生相變。 切削加工 時，切削熱大部分被切屑帶走，因此影響較小，多數(shù)情況下，表層金屬的金相組織沒有質(zhì)的變化。 磨削加工 時，切除單位體積材料所需消耗的能量遠(yuǎn)大于切削加工，磨削加工所消耗的能量絕大部分要轉(zhuǎn)化為熱，磨削熱傳給工件，使加工表面層金屬金相組織發(fā)生變化。 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層金相組織的因素 磨削燒傷： 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、硬度降低，并仆隨有殘余應(yīng)力產(chǎn) 生 ，甚至出現(xiàn)微觀裂紋，稱為磨削燒傷。 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作組織將產(chǎn)生回火現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化成硬度降低的回火組織 —— 索氏體或托氏體。 淬火燒傷： 如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，在切削液急冷作用下，使表層金屬發(fā)生二次淬火，硬度高于原來的回火馬氏體，里層金屬則由于冷卻速度慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織 退火燒傷： 若工件表層溫度超過相變溫度，而磨削區(qū)又沒有冷卻液進(jìn)入，表層金屬產(chǎn)生退火組織，硬度急劇下降 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響表面層金相組織的因素 控制磨削燒傷有兩個途徑： 盡可能減少磨削熱的產(chǎn)生； 改善冷卻條件，盡量減少傳人工件的熱量。 具體措施 ： 正確選擇砂輪 合理選擇切削用量 改善冷卻條件 機(jī)械加工表面質(zhì)量 －影響加工表面殘余應(yīng)力的因素 引起加工表面殘余應(yīng)力的原因： ? 表面層金屬的冷態(tài)塑性變形 ? 表面層金屬的熱態(tài)塑性變形 ? 表面層金屬金相組織的變化 機(jī)械加工過程中的振動 Vibrations in machining Process 機(jī)械加工過程中的振動 機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的振動，是一種十分有害的現(xiàn)象： ? 刀具相對于工件振動會使加工表面產(chǎn)生波度，這將嚴(yán)重影響零件的使用性能。 ? 刀具相對于工件振動，使切削截面、切削角度等將隨之發(fā)生周期性變化，工藝系統(tǒng)將承受動態(tài)載荷的作用，刀具易于磨損（有時甚至崩刃），機(jī)床的連接特性會受到破壞，嚴(yán)重時甚至使切削加工無法進(jìn)行。 ? 為了避免發(fā)生振動或減小振動，有時不得不降低切削用量，致使機(jī)床、刀具的工作性能得不到充分發(fā)揮，限制了生產(chǎn)效率的提高。 ? 振動過程產(chǎn)生的噪聲，造成環(huán)境污染，危害操作者的身心健康 機(jī)械加工過程中的振動 －振動的分類 (1) 自由振動 : 受一個初始干擾后 , 工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的振動 (2) 強(qiáng)迫振動 : 受一個外激振力作用而產(chǎn)生的振動 (3) 自激振動 : 能量來源于自身產(chǎn)生的一種振動 ? 按振動性質(zhì)不同來分 ? 按自由度來分 (1) 單自由度系統(tǒng)振動 (2) 多自由度系統(tǒng)振動 機(jī)械加工過程中的振動 －強(qiáng)迫振動 強(qiáng)迫振動的概念 機(jī)械加工過程中的強(qiáng)迫振動是指在外界周期性干擾力的持續(xù)作用下，振動系統(tǒng)受迫產(chǎn)生的振動。 強(qiáng)迫振動的頻率與干擾力的頻率相同或是其整數(shù)倍；當(dāng)干擾力的頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一薄弱環(huán)節(jié)固有頻率時，系統(tǒng)將產(chǎn)生共振。 機(jī)械加工過程中的振動 －強(qiáng)迫振動 強(qiáng)迫振動的振源 機(jī)內(nèi)振源： （ 1）機(jī)床高速旋轉(zhuǎn)件的離心慣性力； （ 2）機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)缺陷； （ 3）切削運(yùn)動的間歇性； （ 4）往復(fù)運(yùn)動部件的慣性力； 機(jī)外震源： 機(jī)床外部的震源，通過地基傳給機(jī)床。 機(jī)械加工過程中的振動 －查找振源的方法 診斷依據(jù)： 從強(qiáng)迫振動的產(chǎn)生原因和特征可知 , 強(qiáng)迫振動的頻率與外界干擾力的頻率相同 (或它的整數(shù)倍 ). 強(qiáng)迫振動與外界干擾力在頻率方面的對應(yīng)關(guān)系 是診斷機(jī)械加工振動是否屬于強(qiáng)迫振動的主要依據(jù) . 可以采用頻率分析方法 , 對實際加工中的振動頻率成分 , 逐一進(jìn)行診斷與判別 . 機(jī)械加工過程中的振動 －查找振源的方法 診斷步驟： (1)現(xiàn)場拾振 (2)頻譜分析處理 (3)做環(huán)境試驗、查找機(jī)外振源 (4)做空轉(zhuǎn)試驗、查找機(jī)內(nèi)振源 機(jī)械加工過程中的振動 －防止強(qiáng)迫振動的措施 ? 減小及內(nèi)外干擾力的幅值 ? 整振源頻率，使激振力的頻率原理機(jī)床加工薄弱環(huán)節(jié)的固有頻率 ? 隔振，將振源隔離 , 減輕振源對振動的影響 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 ? 采用減振裝置 : 機(jī)械加工過程中的振動 －自激振動 在機(jī)械加工過程中，在沒有周期性外力（相對于切削過程而言）作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋的周期性振動，稱為自激振動，簡稱顫振 。 自激振動具有以下特征： ? 機(jī)械加工中的自激振動是指在沒有周期性外力干擾下產(chǎn)生的振動運(yùn)動 ? 自激振動是切削力的周期性變化反過來加強(qiáng)和維持這種振動的持續(xù) ? 維持自激振動的能量來自機(jī)床電動機(jī) ? 自激振動的頻率接近于系統(tǒng)某一薄弱振型的固有頻率 ? 自激振動不因阻尼的存在而衰減 機(jī)械加工過程中的振動 －控制振動的途徑 ? 減小或消除振源的激振力 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度及阻尼 ? 隔離振源 ? 調(diào)節(jié)振源頻率