機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章(參考版)
2025-05-13 21:38本頁面
【正文】 學(xué)完本章后，通過做思考題、習(xí)題應(yīng)著重理解和掌握表面質(zhì)量的一些基本概念，重點(diǎn)掌握冷作硬化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理和磨削燒傷、磨削裂紋產(chǎn)生的機(jī)理。 詳細(xì)分析了影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各種因素，著重臺輪了如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑，特別是對工藝系統(tǒng)的振動問題作了詳細(xì)的分析研究。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以對前道工序有較高的要求。 8.4 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 精密加工工藝的加工精度主要由高精度的機(jī)床保證。 精密和光整加工工藝是指經(jīng)濟(jì)加工精度在ＩＴ５～ＩＴ７級以上，表面粗糙度小于０ .１６，表面物理機(jī)械性能也處于十分良好狀態(tài)的各種加工工藝方法。 8.4 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 用工具鋼淬硬制成的鋼滾輪或鋼珠在零件上進(jìn)行滾壓，使表層材料產(chǎn)生塑性流動，形成新的光潔表面。噴丸后零件的使用壽命可提高數(shù)倍至數(shù)十倍。噴丸的結(jié)果在表面層產(chǎn)生很大的塑性變形，造成表面的冷作硬化和殘余壓應(yīng)力。０ .４～２ mm）的丸粒（鋼丸、玻璃丸）以３０～５０ m/s的速度向零件表面噴射的方法。但這會使粗糙度值增大而造成矛盾。解決的原則：一是減少磨削熱的發(fā)生，二是加速磨削熱的傳出。裂紋總是拉應(yīng)力引起的，且常與燒傷同時(shí)出現(xiàn)。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以發(fā)現(xiàn)的缺陷。 影響殘余應(yīng)力的工藝因素 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 總的來說，磨削加工中熱態(tài)塑性變形和金相組織變化的影響較大，故大多數(shù)磨削零件的表面層往往有殘余拉應(yīng)力。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 影響殘余應(yīng)力的主要工藝因素： 刀具的前角 切削速度 工件材料的性質(zhì)和冷卻潤滑液。中等磨削條件產(chǎn)生淺而大的拉應(yīng)力。磨削時(shí)表面層殘余應(yīng)力歲磨削條件不同而不同，圖 生的表面層殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 實(shí)際機(jī)械加工后的表面層殘余應(yīng)力及其分布，是上述三方面因素綜合作用的結(jié)果，在一定條件下，其中某一或二種因素可能起主導(dǎo)作用。 由于不同的金相組織有不同的比容，表面層金相變化的結(jié)果將造成體積的變化。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 ⑵ 熱態(tài)塑性變形 機(jī)械加工時(shí)，切削或磨削熱使工件表面局部溫升過高，引起高溫塑性變形。產(chǎn)生表面層殘余應(yīng)力的原因： ⑴冷態(tài)塑性變形 機(jī)械加工時(shí)，表層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形。 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 磨削淬火鋼時(shí)表面層產(chǎn)生的燒傷有以下三種： ①回火燒傷 ②淬火燒傷 ③退火燒傷 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 影響磨削加工時(shí)金相組織變化的因素有 : 工件材料（高合金鋼，淬火鋼易相變） 磨削溫度、溫度梯度、冷卻速度等 。有時(shí)表面雖看不出變色，但并不等于表面未受熱損傷。 金相組織變化的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 磨削淬火鋼時(shí)，由于磨削燒傷，工件表面產(chǎn)生氧化膜并呈現(xiàn)出黃、褐、紫、青、灰等不同顏色，相當(dāng)于鋼的回火色。C，甚至更高。 由于砂輪導(dǎo)熱性差、切屑數(shù)量少，磨削過程中能量轉(zhuǎn)化的熱大部分都傳給了工件。 ②被加工材料 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。 冷作硬化產(chǎn)生的原因 機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能 ① 刀具 刀具的切削刃口圓角和后刀面的磨損量對于冷硬層有很大的影響，此兩值增大時(shí)，冷硬層深度和硬度也隨之增大。 力越大，塑性變形越大，則硬化程度越大； 速度越大，塑性變形越不充分，則硬化程度越??； 變形時(shí)的
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