機(jī)械加工表面質(zhì)量及其控制(參考版)
2025-01-23 05:10本頁(yè)面
【正文】 改善工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性改善工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 機(jī)械加工中振動(dòng)的防治機(jī)械加工中振動(dòng)的防治阻尼材料 鑄鐵環(huán)鑄鐵套筒零件上加阻尼材料77摩擦式減振器1— 飛輪 2— 摩擦盤 3— 摩擦墊 4— 螺母 5— 彈簧v動(dòng)力減振器； v摩擦式減振器；v沖擊式減振器。增大進(jìn)給量。 增加主偏角；增加主偏角；216?！? 3176?！? 20176。 隔振隔振βx2x2 x1x111 22 兩種尾座結(jié)構(gòu)消除或減弱產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件消除或減弱產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件74 機(jī)械加工中振動(dòng)的防治機(jī)械加工中振動(dòng)的防治◆◆ 減小切削或磨削時(shí)的重疊系數(shù)（圖 322）式中 bd — 等效切削寬度，即本次切削實(shí)際切到上次切削殘留振紋 在垂直于振動(dòng)方向投影寬度； b — 本次切削在垂直于振動(dòng)方向上的切削寬度； B , fa — 砂輪寬度與軸向進(jìn)給量。 減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值；減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值；216。如果吸收能量大于消耗能量，則振動(dòng)會(huì)不斷加強(qiáng)；如果吸收能量小于消耗能量．則振動(dòng)將不斷衰減而被抑制。3)自激振動(dòng)能否產(chǎn)生和維持取決于每個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)攝入和消耗的能量。自激振動(dòng)的組成 振動(dòng)系統(tǒng) (工藝系統(tǒng) )調(diào)節(jié)系統(tǒng) (切削過(guò)程 )71自激振動(dòng)的特性1)自激振動(dòng)的頻率等于或接近系統(tǒng)的固有頻率 ，即由系統(tǒng)本身的參數(shù)所決定。強(qiáng)迫振動(dòng)的特征強(qiáng)迫振動(dòng)的特征沒(méi)有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動(dòng)，稱為自激振動(dòng)處于切削過(guò)程中的工藝系統(tǒng)作用干擾力 產(chǎn)生自由振動(dòng)引起刀具和工件相對(duì)位置的變化切削力的波動(dòng) 工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)導(dǎo)致自激振動(dòng)的產(chǎn)生70 機(jī)械加工過(guò)程中自激振動(dòng)機(jī)械加工過(guò)程中自激振動(dòng) 自激振動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋?zhàn)钥叵到y(tǒng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)把持續(xù)工作的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔兞?duì)振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行激振，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)又控制切削過(guò)程產(chǎn)生激振力，以反饋制約進(jìn)入振動(dòng)系統(tǒng)的能量。當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時(shí)，產(chǎn)生共振。機(jī)內(nèi)： 1）回轉(zhuǎn)零部件質(zhì)量的不平衡； 2）機(jī)床傳動(dòng)件的制造誤差和缺陷； 3）切削過(guò)程中的沖擊。機(jī)械加工過(guò)程中振動(dòng)的類型機(jī)械加工過(guò)程中振動(dòng)的類型自由振動(dòng)自由振動(dòng)自由振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)自激振動(dòng)69 機(jī)械加工過(guò)程中強(qiáng)迫振動(dòng)機(jī)械加工過(guò)程中強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生原因強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生原因v 由外界周期性的干擾力（激振力）作用引起；v 強(qiáng)迫振動(dòng)振源： 機(jī)外 ＋ 機(jī)內(nèi) 。v工藝系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來(lái)維持的振動(dòng)稱為自由振動(dòng)。效果 液體磨料強(qiáng)化工藝最宜于加工復(fù)雜型面，如鍛摸、汽輪機(jī)葉片、螺旋槳、儀表零件和切削刀具等。方法 由于磨粒的沖擊和微量切削作用，使工件表面產(chǎn)生幾十微米的塑性變形層。應(yīng)用653．液體磨料強(qiáng)化 液體和磨料在 400 ～ 800kPa下，經(jīng)過(guò)噴嘴高速噴出，射向工件表面，借磨粒的沖擊作用，磨平工件表面的表面粗糙度并碾壓金屬表面。方法滾壓工具波峰被填充到相鄰的波谷中表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力 滾壓可以加工外圓、孔、平面及成形表面，通常在臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床或自動(dòng)車床上進(jìn)行。零件經(jīng)噴九強(qiáng)化后，硬化層深度可達(dá) ，表面租糙度值可由 減少到 ，使用壽命可提高幾倍到幾十倍。零件經(jīng)噴九強(qiáng)化后，硬化層深度可達(dá) ，表面租糙度 Ra值可由 減少到 ，使用壽命可提高幾倍到幾十倍。噴丸所用設(shè)備是壓縮空氣噴丸裝置或機(jī)械離心式噴丸裝置，這些裝置使珠丸能以 35～ 50m／ s的速度噴出。最終工序加工方法的選擇可參考下表61各種加工方法在工件表面殘留的內(nèi)應(yīng)力62四．表面強(qiáng)化工藝 1．噴九強(qiáng)化 利用壓縮空氣或離心力將大量的珠丸 (直徑為 ～ 4mm)以高速打擊被加工零件表面，使表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力，可以顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。滾動(dòng)磨損來(lái)自滾動(dòng)摩擦的機(jī)械作用物理化學(xué)方面 綜合作用 從提高零件抵抗?jié)L動(dòng)摩擦引起的磨損考慮，最終工序應(yīng)選擇能在表面層下深 h處產(chǎn)生 壓應(yīng)力 的加工方法。 當(dāng)表面層的 壓縮工作應(yīng)力 超過(guò)材料的許用應(yīng)力時(shí)，將使表面層金屬磨損?；瑒?dòng)磨損機(jī)理粘接磨損擴(kuò)散磨損化學(xué)磨損59 從提高零件抵抗滑動(dòng)摩擦引起的磨損考慮，最終工序應(yīng)選擇能在加工表面產(chǎn)生 殘余拉應(yīng)力 的加工方法。 表面金屬的殘余應(yīng)力表面金屬的殘余應(yīng)力58 從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，最終工序應(yīng)選擇能在加工表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。(四 )零件破壞形式和最終工序的選擇 一般來(lái)說(shuō)， 零件表面殘余應(yīng)力的數(shù)值及性質(zhì)主要取決于零件最終工序加工方法的選擇 。因?yàn)椴煌慕饘俳M織，它們的密度不同，因而引起的殘余應(yīng)力。表面層金屬比容增大，體積膨脹，與它相連的里層金屬的阻止其體積膨脹； 里層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力結(jié)果： 表面金屬的殘余應(yīng)力表面金屬的殘余應(yīng)力54(2)熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 磨削溫度越高，熱塑性變形越大，殘余拉應(yīng)力也越大，有時(shí)甚至產(chǎn)生裂紋。表面層殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 表面金屬的殘余應(yīng)力表面金屬的殘余應(yīng)力53(1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 當(dāng)?shù)毒邚谋患庸け砻嫔先コ饘贂r(shí)，由于后刀面的擠、壓和摩擦作用，加大了表面層伸長(zhǎng)的塑性變形，表面層的伸長(zhǎng)變形受到基體金屬的限制，也在表面層產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力。(3)砂輪的選擇 砂輪結(jié)合劑
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