機械加工表面質(zhì)量概述(ppt47頁)-展示頁
2025-02-13 06:39本頁面
【正文】 件疲勞強度的影響 表面粗糙度大（特別是在零件上應(yīng)力集中區(qū)的粗糙度大）將大大降低零件的疲勞強度，如下圖所示。 表面層的冷作硬化可提高零件的耐磨性，但硬化過度，則由于表面層與基體金屬的硬度相差過大，造成表面層金屬的剝落，使磨損加劇。在一定載荷情況下，摩擦副表面有一最佳粗糙度，過大或過小的粗糙度會使初期磨損量增大，使總的耐磨時間縮短，如下圖所示。 二、表面質(zhì)量對零件使用性能的影響 1. 對零件耐磨性的影響 表面越粗糙，配合表面間的實際有效接觸面積越小，單位面積壓力增大，表面易磨損。 （ 2）表面層的殘余應(yīng)力 在切削或磨削加工過程中，由于切削變形和切削熱的影響，加工表面層會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。所以表面層的物理機械性能不同于基體，它包括如下三方面。其上部為纖維層，它由被加工材料與刀具間的摩擦力造成。 在最外層生成氧化膜或其他化合物，并吸收、滲進了氣體粒子，故稱為吸附層。表面波度通常是由于加工過程中工藝系統(tǒng)的低頻振動造成的。 （ 1）表面粗糙度 它是指加工表面的微觀幾何形狀誤差，國家標準規(guī)定：表面粗糙度用在一定長度內(nèi)（稱為基本長度）輪廓的算術(shù)平均偏差值 Ra或十點平均高度 Rz作為評定指標。 L／ H＝ 50～ 1000，則稱為表面波度。 L／ H＞ 1000時屬于宏觀幾何形狀偏差，即形狀誤差，屬于加工精度的研究范疇。 1. 表面層的幾何形狀 加工后的表面幾何形狀．總是以“峰”、“谷”交替出現(xiàn)的形式偏離其理想的光滑表面的，如圖所示。表面層材料在加工時受切削力、切削熱等的影響，也會使原有的物理機械性能發(fā)生變化。因此，表面質(zhì)量問題越來越受到各方面的重視。而磨損、腐蝕和疲勞破壞都是發(fā)生在零件的表面，或是從零件表面開始的。Chapter 8 Machining Skin Quality 第八章 機械加工表面質(zhì)量 第八章 目錄 ★第一節(jié) 機械加工表面質(zhì)量概述 ★第二節(jié) 機械加工后的表面粗糙度 ☆ 一 表面質(zhì)量的含義 ☆ 二 表面質(zhì)量對零件使用性能的影響 ☆ 一 切削加工后的表面質(zhì)量 ☆ 二 磨削加工后的表面質(zhì)量 ★第三節(jié) 機械加工后表面層物理機械性能 ☆ 一 機械加工后表面層的冷作硬化 ☆ 二 機械加工后表面層金相組織的變化 ☆ 三 機械加工后表面層的殘余應(yīng)力 ★第四節(jié) 控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑 ☆ 一 減小殘余拉應(yīng)力的途徑 ☆ 二 采用冷壓表面強化工藝 ☆ 三 采用精密和光整加工 第八章 機械加工表面質(zhì)量 一臺機器在正常的使用過程中，其零件的工作性能會逐漸變壞，甚至出現(xiàn)突然損壞而失效。究其原因往往不是因為強度不夠或剛度不足，大多數(shù)是由于磨損、腐蝕或疲勞破壞所致。因此，加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的工作性能，尤其是它的可靠性和使用壽命。 第一節(jié) 機械加工表面質(zhì)量概述 一、表面質(zhì)量的含義 任何機械加工所得的表面，實際上不可能是理想的光滑表面，總是存在一定的微觀幾何形狀偏差。因此，所謂機械加工表面質(zhì)量就是指表面幾何形狀和物理機械性能這兩方面。其偏差又有宏觀、微觀之分，一般以波距（峰與峰或谷與谷間的距離） L和波高（峰、谷間的高度） H的比值加以區(qū)別。 L／ H＜ 50屬于微觀幾何形狀偏差，稱為表面粗糙度。表面粗糙度和表面波度都屬于加工表面質(zhì)量范疇。 （ 2）表面波度 它是介于宏觀幾何形狀與微觀幾何形狀誤差（粗糙度）之間的周期性幾何形狀誤差。 2. 表面層的物理機械性能 表面層的材料在加工時會產(chǎn)生物理、機械和化學(xué)性質(zhì)的變化，上圖所示為加工表面層沿深度的變化。 在加工過程中由切削力造成的表面塑性變形區(qū)稱為壓縮區(qū)，厚度約在幾十至幾百微米內(nèi)，隨加工方法的不同而變化。 另外切削熱也會使表面層產(chǎn)生各種變化，如使材料產(chǎn)生相變以及晶粒大小發(fā)生變化等。 （ 1）表面層的冷作硬化 工件在機械加工過程中，表面層金屬產(chǎn)生了強烈的塑性變形，使表面層的強度和硬度都高于加工前，這種現(xiàn)象稱為表面冷作硬化。 （ 3）表面層的金相組織變化 機械加工特別是磨削加工中，工件表面在切削熱產(chǎn)生的高溫的作用下，常會發(fā)生不同程度的金相組織的變化。但過于光滑的表面卻不利于潤滑油的貯存，還會增加兩表面的分子吸附作用，磨損也會加劇。 粗糙度的輪廓形狀和加工紋路方向也與零件的耐磨性有關(guān)，如下圖所示。 當表面層金屬的金相組織發(fā)生變化時，其物理機械性能也會發(fā)生相應(yīng)的變化，
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