【正文】 理 ， 以得到均勻細密的晶粒組織和較高的硬度 。 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 164 ? ?刀具的幾何形狀 、 材料 、 刃磨質量的影響 ?刀具的前角對切削過程的塑性變形有很大影響 。 ?前角 值增大時 ， 塑性變形程度減小 ， 粗糙度也就能減小 。 ?為負值時 ， 塑性變形增大 ， 粗糙度也增大 。 ?后角 過小會增加摩擦 。 ?刃傾角 的大小又會影響刀具的實際前角 ， 因此都會影響加工表面的粗糙度 。 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 165 第四節(jié) 機械加工表面質量 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 ?（二） 磨削 加工后的表面粗糙度 ?磨削加工與切削加工有許多不同處，砂輪上的磨削刃形狀和分布很不均勻，且隨著砂輪工作表面的修正、磨粒的磨耗不斷改變 。 ?磨削加工表面是由砂輪上大量的磨粒刻劃出的無數(shù)極細的溝槽形成的 。 ?在磨削過程中由于磨粒大多具有很大的負前角，所以產(chǎn)生了比切削加工大得多的塑性變形。 166 ?（二） 磨削 加工后的表面粗糙度 ?影響磨削表面粗糙度的主要因素有： ?⑴ 砂輪的粒度 ?砂輪的粒度愈細粗糙度愈小 ?粗粒度砂輪如果經(jīng)過細修 整 ， 在磨粒上車出 微刃 后 也能加工出低粗糙度表面 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 167 ?（二） 磨削 加工后的表面粗糙度 ?影響磨削表面粗糙度的主要因素有： ?(2)砂輪的修整 ?修整砂輪的金剛石工具愈鋒利 ， ?修整導程愈小 ， ?修整深度愈小 ， 則表面粗糙度值愈小 。 ?(3)砂輪速度 ?提高砂輪速度可以顯著 降低工件表面粗糙度 。 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 168 ?影響磨削表面粗糙度的主要因素有： ?(4)磨削背吃刀量與工件速度 三、機械加工表面的粗糙度及其影響因素 169 ?（ 一 ） 加工表面的冷作硬化 ?切削 (磨削 )過程中表面層產(chǎn)生的 塑性變形 使晶體間產(chǎn)生剪切滑移 ， 晶格嚴重扭曲 ， 并產(chǎn)生晶粒的拉長 、 破碎和纖維化 ， 引起材料的強化 ， 這時它的強度和硬度都提高了 ， 這就是 冷作硬化現(xiàn)象 。 ?表面層的硬化程度主要以冷硬層 的深度 h、 表面層的顯微硬度 H 以及硬化程度 N表示 ， ?其中 : 為基體材料的硬度 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 %00HHHN ??0H170 ?（ 一 ） 加工表面的冷作硬化 ?影響冷作硬化的因素 ?刀具 的影響 ?前角減小 ， 或刃口及后刀面的 磨損量增大時 ， 冷硬層深度和 硬度也隨之增大 ?切削用量 的影響 ?切削速度會使溫度增高 ， 有助于冷硬的回復；刀具與工件接觸時間短 ， 塑性變形程度減小 ?進給量增大時 ， 切削力增大 ， 塑性變形程度也增大； 進給量較小時 ， 刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多 ?被加工材料 的影響 硬度愈小 ， 塑性愈大切削后的冷硬現(xiàn)象愈嚴重 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 171 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 ?磨削加工由于 磨削速度高 ， 大部分 磨粒帶有 很大的 負前角 ， 磨粒除了切削作用外 ， 很大程度是在刮擦擠壓工件表面 ， 因而產(chǎn)生的磨削熱比切削時大得多 。 ?加之 ， 磨削時約有 70%以上的熱量瞬時進入工件， 只有小部分通過 切屑 、 砂輪 、 冷卻液 、 大氣 帶走 ， 致使磨削時工件表面層溫度比切削時高得多， 表面層的金相組織產(chǎn)生更為復雜的變化 ， 直接影響了零件的使用性能 。 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 172 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 ?磨削時工件表層的溫度 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 173 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 ?磨削時工件表層的溫度 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 174 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 ?磨削表面層的金相組織變化 ?磨削表面金相組織變化程度 與 工件材料 、 磨削溫度 、 加熱時間 等因素有關 ?磨削燒傷：回火 、 淬火 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 175 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 ?減輕磨削熱損傷 的途徑 ?① 盡量減少磨削時產(chǎn)生的磨削熱 。 ?② 迅速將磨削熱傳走 ， 以降低工件表面層的溫度 。 ?減輕磨削熱損傷的具體措施 （ 1） 改善砂輪的磨削性能 ， 減小磨削熱的產(chǎn)生 ? 1） 合理選擇砂輪 ： ?一般選擇的砂輪應使在磨削過程中具有 自銳能力 （ 即沙粒磨鈍后自動破碎產(chǎn)生新的鋒利的切削刃或自動從砂輪粘結劑處脫落的能力 )， 砂輪應不致產(chǎn)生粘屑堵塞現(xiàn)象 。 四、機械加工后 表面物理機械性能 的變化 176 ?減輕磨削熱損傷的具體措施 （ 1） 改善砂輪的磨削性能 ， 減小磨削熱的產(chǎn)生 ? 2)增大磨削刃間距 ?增大磨削刃間距 ， 可以使砂輪和工件間斷接觸 ， 這樣不僅改善了散熱條件 ， 而且工件受熱時間縮短 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 177 ?減輕磨削熱損傷的具體措施 （ 2） 正確選用磨削用量 ?應在保證表面層質量的前提下盡量不影響生產(chǎn)效率和表面粗糙度 。 ?徑向進給量應小 ， 可適當增加軸向進給量 ?降低砂輪速度也能減少表面層的熱損傷 ， 但因為降低砂輪速度會影響生產(chǎn)效率 ， 故一般不常采用 。 ?若在提高砂輪速度的同時相應提高工件速度 ， 可以避免燒傷 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 178 ?減輕磨削熱損傷的具體措施 （ 3） 提高冷卻效果 ?現(xiàn)有的冷卻方法往往效果很差 。 具體改進措施有： ?1)采用高壓大流量冷卻 ?不但能增強冷卻作用 ， 而且還可對砂輪表面進行沖洗 ， 使其空隙不易被切屑堵塞 。 ?2)可以加裝 空氣擋板 ?以減輕高速旋轉的砂輪表面的高壓附著氣流的作用 ， 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 。 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 179 ?減輕磨削熱損傷的具體措施 （ 3） 提高冷卻效果 ?3)采用 內冷卻 ?砂輪是 多孔隙 能滲水的 。 冷卻液引到砂輪中孔后靠 離心力 的作用甩出 ， 從而使冷卻液可以直接冷卻磨削區(qū) ， 起到有效的冷卻作用 。 （ 二 ） 加工表面層的金相組織變化 — 熱變質層 內冷卻裝置 1— 錐形蓋 2－通道孔 3－砂輪中心腔 4－有徑向小孔的薄壁套 180 ?表層殘余應力的產(chǎn)生原因 ?（ 1） 冷塑性變形 的影響 （ 三 ） 加工表面層的殘余應力 181 ?表層殘余應力的產(chǎn)生原因 ?（ 2） 熱塑性變形 的影響 （ 三 ） 加工表面層的殘余應力 182 ?表層殘余應力的產(chǎn)生原因 ?（ 3） 金相組織變化 的影響 ?切削時產(chǎn)生的高溫會引起表面層的相變 。 ?由于不同的金相組織有不同的比重 ， 表面層金相組織變化的結果造成了體積的變化 。 ?表面層體積膨脹時 ， 因為受到基體的限制 ， 產(chǎn)生了壓應力 。 反之表面層體積縮小 ， 則產(chǎn)生拉應力 。 （ 三 ） 加工表面層的殘余應力 183 五、控制加工表面質量的途徑 ? ?表面粗糙度 ?磨削熱 ? 超精加工 、 珩磨 等光整加工方法作為終加工工序 ?利用磨條以一定的壓力壓在工件的被加工表面上，并作相對運動以降低工件粗糙度和提高精度的工藝方法，一般用于粗糙度為 Ra 0. 08的表面的加工 184 五、控制加工表面質量的途徑 ? 超精加工 、 珩磨 等光整加工方法作為終加工工序 ?（ 1） 超精加工 ? 用細粒度的磨條以一定壓力壓在旋轉的工件表面上，并在軸向作往復振蕩進行微量切除的光整加工方法 。 ? 常用于加工內外圓柱、圓錐面和滾動軸承套圈的溝道 。 ? 超精加工后表面粗糙度可達 Ra μm。 185 五、控制加工表面質量的途徑 ? 超精加工 、 珩磨 等光整加工方法作為終加工工序 ?（ 2） 珩磨 ? 珩磨頭帶有若干塊細粒度的磨條靠機械或液壓的作用漲緊和施加一定壓力在工件表面上，并相對工件作旋轉與往復運動，結果在工件表面上形成由螺旋線交叉而成的網(wǎng)狀紋路。 ? 此種方法主要用于內孔的光整加工，孔徑可自 Φ8 ～ 1200mm，長徑比 L/D≥10。 186 五、控制加工表面質量的途徑 ? 超精加工 、 珩磨 等光整加工方法作為終加工工序 ?（ 3） 研磨 ? 將研磨劑涂敷 (干式 )或澆注 (濕式 )在研具與工件間，工件與夾具在一定壓力下作不斷變更方向的相對運動，在磨粒的作用下逐步刮擦并微量切除工件表面的很薄的金屬層。 ? 此種方法可適用于各種表面的加工，粗糙度可達 ～ ，精度可達 5級以上。 187 五、控制加工表面質量的途徑 ? 超精加工 、 珩磨 等光整加工方法作為終加工工序 ?（ 4）拋光 ? 利用布輪、布盤等軟的研具涂上拋光膏拋光工件的表面，靠拋光膏的機械刮擦和化學作用去掉表面粗糙度的峰頂，使表面獲得光澤鏡面 。 ? 拋光時一般去不掉余量，所以不能提高工件的精度 ? 經(jīng)拋光的表面能減小殘余拉應力值。 188 五、控制加工表面質量的途徑 ? 噴丸 、 滾壓 、 輾光 等表面強化工藝 ?對于承受高應力、交變載荷的零件可以采用噴丸、滾壓、輾光等 表面強化工藝 使表面層產(chǎn)生殘余壓應力和冷作硬化并降低表面粗糙度 。 ?同時消除了磨削等工序的殘余拉應力，因此可以大大提高疲勞強度及抗應力腐蝕性能。 189 五、控制加工表面質量的途徑 ? 噴丸 、 滾壓 、 輾光 等表面強化工藝 ?(1)噴丸 ?利用 壓縮空氣或離心力將大量直徑細小的丸粒 （ 鋼丸 、 玻璃丸 ） 高速向零件表面噴射的方法 ， 可以適用于任何復雜形狀的零件 。 ?(2)滾壓 、 輾光 ?用工具鋼 (T12A,CrWMn,CrNiMn等 ， 淬硬 HRC62～ 64)制成的鋼滾輪或鋼珠在零件表面上進行滾壓 、 輾光 ， 使表面層材料產(chǎn)生塑性流動 ， 從而形成新的光潔表面 。 ?粗糙度 Ra值可從 降低至 μm， 表面硬化深度達～ 1. 5mm， 硬化程度達到 10～ 40%。 190 第五節(jié) 機械加工過程中振動的基本概念 （ 1）按工藝系統(tǒng)振動的性質可以分為： 1）自由振動 2）強迫振動 3）自激振動 （ 2）按工藝系統(tǒng)的自由度數(shù)量可分為： 1）單自由度系統(tǒng)的振動 2）多自由度系統(tǒng)的振動 191 192 第五節(jié) 機械加工過程中振動的基本概念 一、機械加工過程中的強迫振動 ： 1）機床高速旋轉件不平衡。 2）機床傳動機構缺陷。 3）切削過程中的沖擊。 4）往復運動部件的慣性力。 機械加工過程中強迫振源的查找方法 193 第五節(jié) 機械加工過程中振動的基本概念 二、機械加工過程中的自激振動（顫振） 機械加工過程中的自激振動 1）機械加工過程中的自激振動是在沒有周期性外力（相對于切削過程而言）干擾下所產(chǎn)生的振動。 2）自激振動的頻率接近于系統(tǒng)的某一固有頻率，或者說，顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的固有特性。 3）自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激振動卻不因有阻尼存在而衰減為零。 194 第五節(jié) 機械加工過程中振動的基本概念 機械加工過程中產(chǎn) 生自激振動的條件 195 第五節(jié) 機械加工過程中振動的基本概念 三、控制機械加工振動的途徑 消除或減弱產(chǎn)生振動的條件 （ 1）消除或減弱產(chǎn)生強迫振動的條件 減少機內外干擾力；調整振源頻率；采取隔振措施。 （ 2）消除或減弱產(chǎn)生自激振動的條件 改善工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性 （ 1）提高工藝系統(tǒng)的剛度 （ 2）增大工藝系統(tǒng)的阻尼 采用各種消振減振裝置 動力式減振器；阻尼減振器；沖擊式減振器 196 本章結束 謝謝 ! 197 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. 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