機(jī)械加工表面質(zhì)量概述(ppt47頁)-wenkub.com
2025-02-05 06:39 本頁面
【正文】 本章重點為加工表面粗糙度。 第八章小結(jié) 本章主要講述了如下內(nèi)容： （ 1）機(jī)械加工表面質(zhì)量的概念及對零件使用性能的影響。這種加工方法由于不易保證從工件上均勻地切下加工余量，因而不能提高工件的尺寸精度，但拋光能很快去掉工件表面的粗糙痕跡，使表面像鏡面一樣地光亮，故用于工件裝飾加工或提高它的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。 由于研磨余量僅為 ，因此在研磨前，工件須先經(jīng)精車或精磨等工序。 粗研時，研具的材料應(yīng)比工件材料軟些，常用鑄鐵、銅、鋁或硬木等制成，因而可使很硬的磨粒嵌入研具表面，加速切削過程。主要用以降低表面粗糙度。 珩磨加工的特點是： 生產(chǎn)率高 珩磨工具通常是由 6塊、 9塊或 12塊精細(xì)磨條（油石）安裝在珩磨頭殼體的徑向槽中，由于磨具是磨條形狀，可供應(yīng)充足的冷卻液，珩磨頭在被加工孔中作回轉(zhuǎn)運動，選用的切削速度高達(dá) 45m／ min～ 60m／ min，沿軸線作往復(fù)運動的縱向進(jìn)給即可達(dá) 12m／ min～ 15m／ min，因此，珩磨加工的生產(chǎn)率比研磨提高很多。為了提高加工質(zhì)量，采用計算機(jī)控制、在線檢測、自適應(yīng)控制、誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，減少人的因素的影響。 光整加工方法最常用的有砂帶磨削、研磨、珩磨、超精磨和拋光等幾種。 光整加工是用粒度很細(xì)的磨料對工件表面進(jìn)行微量切削、擠壓、擦光的過程。 三、采用精密和光整加工 機(jī)械加工精度 ， 分 一般加工 、 精密加工 與 超精密加工 。 3. 擠壓 擠壓是對內(nèi)圓表面進(jìn)行強(qiáng)化的一種工藝，也稱為脹孔。如圖所示。噴九強(qiáng)化是利用高速運動中的珠丸沖擊工件表面，使之塑件變形而產(chǎn)生冷硬層并形成殘余壓應(yīng)力的方法。 二、采用冷壓表面強(qiáng)化工藝 表面強(qiáng)化工藝是通過對工件表面施加冷擠壓使之發(fā)生冷態(tài)塑性變形，從而提高其表面硬度強(qiáng)度，并形成表面殘余壓應(yīng)力的一種加工方法。 減小磨削深度也可減小殘余應(yīng)力，當(dāng)磨削深度減小到一定值后可得到低殘余應(yīng)力的表面層。所以只要減少磨削熱的產(chǎn)生或加速磨削熱的傳散，均可有效地減少上述缺陷的發(fā)生。有的磨削裂紋也可能不在工件的外表面，而是在表面層下成為肉眼難于發(fā)現(xiàn)的缺陷。由于不同的金相組織有不同的比重，因此，不同的組織的體積也不相同。加工后表面層將有殘余拉應(yīng)力。當(dāng)外力消失后，里層金屑趨向復(fù)原，但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制，回復(fù)不到原來的狀態(tài)，因而在里層產(chǎn)生拉伸應(yīng)力、外層產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。如果磨削區(qū)超過相變溫度，又由于冷卻液的急冷作用，表面層出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，硬度較原來的回火馬氏體高，如圖所示。這種使表面物理機(jī)械性能下降的現(xiàn)象稱退火燒傷。二次淬火馬氏體組織質(zhì)地雖硬，但薄而脆，其下層又是硬度較低的過回火組織。這是一種經(jīng)常發(fā)生在中等磨削時的燒傷情況。故磨削工件表面溫度要比一般切削加工時高得多。 1. 引起磨削燒傷的原因 磨輪主要起切削作用的是磨粒（砂粒），大部分磨粒帶有很大的負(fù)前角，除切削作用外，對加工表面具有很大的刮擦擠壓作用，因而所產(chǎn)生的磨削熱比一般的切削熱要大得多。 二、機(jī)械加工后表面層金相組織的變化 — 磨削燒傷 機(jī)械加工中伴隨著切削熱使工件溫度升高，加工表層溫升更加顯著。 ②切削用量 切削速度增大時，刀具與工件作用時間短，塑性變形小，且切削溫度升高，也使冷硬有所回復(fù)，所以硬化程度降低，如圖所示。 使塑性變形增加、切削熱減少以及熱作用時間短的因素都會使加工表面強(qiáng)化現(xiàn)象加劇。一般，材料的溫度達(dá)到（ ～ ） T熔（材料的熔點）時，金相織織會發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶現(xiàn)象。硬度越小塑性越大的材料（如低碳鋼）切削后的冷硬現(xiàn)象越嚴(yán)重。 第三節(jié) 機(jī)械加工后表面層物理機(jī)械性能 一、機(jī)械加工后表面層的冷作硬化 加工表面的硬化現(xiàn)象是指，加工表面經(jīng)切削加工后表面層出現(xiàn)的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 ②金屬表而的塑性變形 磨削時工件表面局部溫度很高，表層可能軟化甚至微熔，使粗糙度參數(shù)值增大。因此磨削過程與切削加工過程有共性，也有特殊性。 （ 3）摩擦力的影響 切削加工中，刀具刀尖圓角及后刀面將和被加工表面發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，使工件表面產(chǎn)生塑性變形而增加粗糙度。塑性變形會使殘留面積變形或使溝紋加深，將塑性變形的痕跡殘留在已加工表面上，使粗糙度加劇。當(dāng)不考慮刀具圓弧時（用尖刀時）： 39。 第二節(jié) 機(jī)械加工后的表面粗糙度 一、切削加工后的表面粗糙度 切削加工后工件表面粗糙度產(chǎn)生的因素主要有三方面，即：幾何因素、物理因素和加工中工藝系統(tǒng)的振動。在過盈配合中，如果配合表面粗糙，則裝配后表面的波峰產(chǎn)生塑性變形，從而使有效過盈量減小，減弱了過盈配合的結(jié)合強(qiáng)度。腐蝕過程會從波谷底部向材料深處擴(kuò)展。而殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力時，零件的疲勞強(qiáng)度降低。 對于不同的材料，表面粗糙度對疲勞強(qiáng)度的影響程度也不同，這是因為不同的
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