機械加工表面質(zhì)量概述(ppt47頁)-在線瀏覽
2025-03-11 06:39本頁面
【正文】 從而影響零件的耐磨性。 對于不同的材料，表面粗糙度對疲勞強度的影響程度也不同，這是因為不同的材料對應(yīng)力集中的敏感程度不同。 表面層的殘余應(yīng)力狀態(tài)對疲勞強度影響很大。而殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力時，零件的疲勞強度降低。會發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。腐蝕過程會從波谷底部向材料深處擴展。減少表面粗糙度可以提高零件的耐腐蝕性。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)合強度。 5. 對零件接觸剛度的影響 表面粗糙度對零件的接觸剛度有很大的影響，表面粗糙度越小，則接觸剛度越高。 第二節(jié) 機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。該殘余面積中峰谷間的高度差 H越大，所獲得的表面將越粗糙。當不考慮刀具圓弧時（用尖刀時）： 39。這是因為在切削力、切削熱作用下，切削加工中伴隨著諸如擠壓、摩擦、彈塑性變形等多種物理現(xiàn)象，在這些物理因素的作用下會使表面粗糙度惡化。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。 （ 2）積屑瘤的影響 用一定的切削速度加工塑性材料時，常會在刀尖處形成積屑瘤。 （ 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)生強烈摩擦，使工件表面產(chǎn)生塑性變形而增加粗糙度。 （ 4） 工藝系統(tǒng)的振動 工藝系統(tǒng)一旦發(fā)生振動，加工表面出現(xiàn)振紋，于是粗糙度將明顯加大。因此磨削過程與切削加工過程有共性，也有特殊性。 ①砂?？虅澏斐傻臍埩裘娣e 砂粒的刻劃作用比一般切削加工復(fù)雜。 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。 ③工藝系統(tǒng)的振動 對磨削表面粗糙度來說，振動是主要影響因素。 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 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)的強度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生增加了晶格進一步變形的抗力。硬度越小塑性越大的材料（如低碳鋼）切削后的冷硬現(xiàn)象越嚴重。 （ 1）完全強化 材料的晶格發(fā)生剪切、滑移、拉長、扭曲和破碎現(xiàn)象，同時出現(xiàn)纖維化組織結(jié)構(gòu)，在宏觀上表現(xiàn)為材料的硬度和強度明顯增加。一般，材料的溫度達到（ ～ ） 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。 切削加工中，往往伴隨著上述兩種對立的過程。 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化現(xiàn)象加劇。 ①刀具 刀具刀尖圓弧半徑和后刀面的磨損對冷作硬化的影響較為顯著，當?shù)都鈭A弧半徑加大或刀具后刀面磨損嚴重時冷硬程度增大。 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。背吃刀量對冷硬程度影響不大，但當背吃刀量過小時，刀具切削不下切屑，此時刀具變?yōu)榧兇獾臄D壓，使冷硬程度大大增加。 二、機械加工后表面層金相組織的變化 — 磨削燒傷 機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。這種磨削加工中因金相組織發(fā)生變化而導(dǎo)致加工表面物理機械性能下降的現(xiàn)象稱為磨削燒傷。 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。只有少部分熱量通過切屑、冷卻液、砂輪、氣流帶走。故磨削工件表面溫度要比一般切削加工時高得多。 磨削燒傷有以下幾種： 回火燒傷 如果磨削區(qū)溫度達到回火溫度（對淬火后未回火鋼）或超過原來的回火溫度（對淬火后已低溫回火的鋼）時，工件表層原來的馬氏體組織或回火馬氏體組織將產(chǎn)生回火現(xiàn)象而變?yōu)橛捕容^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。若磨削中伴有冷卻液，該奧氏體在冷卻液的作用下又會完成一次淬火過程，稱為二次淬火。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 — 種在重磨削并伴有冷卻液的情況下生的燒傷。這種使表面物理機械性能下降的現(xiàn)象稱退火燒傷。各種材料的金相組織和轉(zhuǎn)變的特性是很不相同的。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。表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要原因是： （ 1）冷態(tài)塑性變形 在切削力的作用下，已加工表面產(chǎn)生強烈的塑性變形。當外力消失后，里層金屑趨向復(fù)原，但
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