機械加工表面質(zhì)量(2)-文庫吧資料
2025-05-17 21:38本頁面
【正文】 織變化的影響可以從圖 。 ? 未淬火鋼為擴散度低的珠光體 ， 磨削時間短時不會發(fā)生金相組織的變化 。 (1)工件材料 ? 工件材料為低碳鋼時不會發(fā)生相變 。 ③ 退火燒傷 不用冷卻液進行干磨削時 ， 磨削區(qū)溫度超過相變溫度 ， 馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏作 ， 因工件冷卻緩慢測表層硬度急劇下降 ， 這時工件表層被退火 。 (2) 磨削淬火鋼時表面層產(chǎn)生的燒傷 磨削淬火鋼時極易發(fā)生磨削燒傷 ， 磨削淬火鋼時表面層產(chǎn)生的燒傷有以下三種： ① 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 —— 索氏體或屈氏體 。 磨削時 ， 在很短的時間內(nèi)磨削區(qū)溫度可上升到 400～ 1000℃ ， 甚至更高 。 徑向進給量增大時 ，冷硬層深度也有所增大 ， 但其影響程度不顯著 。 進給量增大時 ， 切削力增大 ， 塑性變形程度也增大 ， 因此硬化現(xiàn)象增大 。 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)象愈嚴重 。 影響冷作硬化的主要因素 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 ， 冷硬層深度和硬度也隨之增大 。 機械加工時表面層的冷作硬化就是強化作用和回復作用的綜合結(jié)果 。 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??；變形時的溫度不僅影響塑性變形程度 ，還會影響變形后金相組織的恢復程度 。 冷硬的指標 通常用冷硬層的深度h、 表面層的顯微硬度 H以及硬化程度 N 來 表 示 （ 圖 8 ． 8 ） ， 其中N=H/H0， H0為原來的顯微硬度 。 機械加工后的表面層物理機械性能 機械加工后表面層的冷作硬化 冷作硬化產(chǎn)生的原因 （ 1） 切削或磨削加工時 ， 表面層金屬由于塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移 ， 晶格發(fā)生拉長 、 扭曲和破碎而得到強化 。 磨削量是經(jīng)過很多后繼磨粒的多次擠壓因疲勞而斷裂 、 脫落 ， 所以加工表面的塑性變形很大 ， 表面粗糙度值就大 。 圖 塑性材料加工后的表面實際 輪廓和理論輪廓 觀看動畫 磨削加工后的表面粗糙度 影響磨削后表面粗糙度的因素也可歸納為三方面： （ 1） 與磨削過程和砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素 ， 砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對于磨削后的表面粗糙度是有影響的 。切削過程中刀具的刃口圓角及后刀面對工件擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變形。 （ 2） 物理因素 由圖 ， 切削加工后表面的實際粗糙度與理論粗糙度有比較大的差別。 裂紋方向常與磨削方向垂直或呈網(wǎng)狀 ， 常與燒傷同時出現(xiàn) 圖 469 帶空氣擋板冷卻噴嘴 磨削燒傷與磨削裂紋的控制 磨削裂紋 機械加工后的表面粗糙度 8． 2． 1 切削加工后的表面粗糙度 切削加工時表面粗糙度的形成 ， 大致可歸納為三方面的原因：幾何因素 、 物理因素和工藝系統(tǒng)的振動 。 ,κr=75176。 ? 其他影響因素：刀具幾何角度 、 刃磨質(zhì)量 ， 切削液等 切削 45鋼時切削速度與粗糙度關(guān)系 100 120 v（ m/min） 0 20 40 60 80 140 表面粗糙度R z（μm） 4 8 12 16 20 24 28 收縮系數(shù)K s 積屑瘤高度 h（μm） 0 200 400 600 h Ks Rz 切削加工表面粗糙度影響因素 切削表面塑性變形和積屑瘤 ? 砂輪速度 v↑， Ra↓ ? 工件速度 vw↑， Ra ↑ ? 砂輪縱向進給 f↑， Ra ↑ ? 磨削深度 ap↑， Ra ↑ 圖 462 磨削用量對表面粗糙度的影響 vw = 40(m/min) f = (m /min) ap = (mm) v = 50(m/s) f = (m /min) ap = (mm) v(m/s), vw(m/min) R a(μm) 0 30 40 50 60 a） ap(mm) 0 R a(μm) 0 b） 磨削加工表面粗糙度影響因素 磨削用量影響 圖 463 光磨次數(shù) Ra關(guān)系 Ra(μm) 0 10 20 30 光磨次數(shù) 粗粒度砂輪 (WA60KV) 細粒度砂輪 (WA/GCW14KB) ?光磨次數(shù) ↑， Ra↓ ? 砂輪粒度 ↑， Ra↓；但要適量 ? 砂輪硬度適中 ， Ra↓ ；常取中軟 ? 砂輪組織適中 ， Ra ↓ ；常取中等組織 ? 采用超硬砂輪材料 ， Ra ↓ ? 砂輪精細修整 ， Ra ↓ 磨削加工表面粗糙度影響因素 砂輪影響 其他影響因素 ? 工件材料 ? 冷卻潤滑液等 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機械加工質(zhì)量分析與控制 Analysis and Control of Machining Quality 影響表層金屬力學物理 性能的工藝因素 Technological Factors Influencing Physics Properties of Surface Layer 影響表面冷作硬化的因素 切削加工 ? f↑， 冷硬程度 ↑(圖 464) ◆ 切削用量影響 ◆ 刀具影響 ?刀尖圓弧半徑 rε↑， 冷硬程度 ↑ ? 其他幾何參數(shù)影響不明顯 ? 后刀面磨損影響顯著 （ 圖465） 0 磨損寬度 VB(mm) 100 180 260 340 硬度(HV) 50鋼， v = 40(m/min) f = ～ (mm/z) 圖 465 后刀面磨損對冷硬影響 ◆ 工件材料 ? 材料塑性 ↑， 冷硬傾向 ↑ ? 切削速度影響復雜 （ 力與熱綜合作用結(jié)果 ） ? 切削深度影響不大 圖 464 f 和 v 對冷硬的影響 硬度(HV) 0 f (mm /r) v =170(m/min) 135(m/min) 100(m/min ) 50(m/min) 100 200 300 400 工件材料： 45 ?磨削速度 ↑→冷硬程度 ↓（ 弱化作用加強 ） ?工件轉(zhuǎn)速 ↑→冷硬程度 ↑ ?縱向進給量影響復雜 ?磨削深度 ↑→冷硬程度 ↑（ 圖 466） ◆ 磨削用量 ◆ 砂輪 ? 砂輪粒度 ↑→冷硬程度 ↓ ? 砂輪硬度 、 組織影響不顯著 ◆ 工件材料 ? 材料塑性 ↑→ 冷硬傾向 ↑ ? 材料導熱性 ↑→ 冷硬傾向 ↓ 圖 466 磨削深度對冷硬的影響 ap(mm) 硬度(HV) 0 300 35
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