nullnull第六章 机械加工的表面质量学习目的与要求学习目的与要求(1)掌握机械加工表面质量所包含的几个方面
(2)熟悉加工表面质量对使用性能的影响
(3)熟悉影响加工表面质量的因素
(4)熟悉提高加工表面质量的措施
主要内容主要内容第6章 机械加工的表面质量
6.1 零件表面质量对使用性能的影响
6.2 机械加工表面粗糙度的影响因素及其改进措施
6.3 工件表面层的加工硬化和金相组织的变化及其影响因素
6.4 表面层的残余应力及强化工艺 §6-1 零件表面质量对使用性能的影响§6-1 零件表面质量对使用性能的影响一、表面质量的含义null二、表层质量对使用性能的影响
1、耐磨性
(1)表面粗糙度对耐磨性的影响null(2)表面微观形状对耐磨性影响
圆弧、凹坑好,尖峰不好,压强大
(3)刀纹方向影响
一般两刀纹方向与运动方向相同时,耐磨性最好;两刀纹方向与运动方向垂直时最差null(4)冷作硬化对耐磨性的影响
(5)残余应力影响
压应力——结构紧密,耐磨性提高;
拉应力——耐磨性下降null2、耐疲劳性
(1)表面微观几何形状
交变载荷作用下,降低了零件的耐疲劳强度
(2)纹理方向
纹理方向与受力方向一致,耐疲劳性好
(3)表面粗糙度
表面粗糙度越小,耐疲劳性越好
(4)加工硬化
冷作硬化提高疲劳强度
(5)残余应力
压应力,提高耐疲劳性;拉应力,降低耐疲劳性null 3、耐腐蚀性
(1)表面粗糙度对耐腐蚀性的影响
表面粗糙度越大,越易腐蚀
(2)残余应力
压应力使表面紧密,介质不易介入,耐腐蚀性增强;
拉应力使得耐腐蚀性减弱。
4、表面质量对配合精度和配合性质的影响
(1)表面粗糙度
动配合:粗糙度大,改变了配合性质
静配合:表面粗糙度太大影响实际过盈量,应加大盈量
(2)表面机械物理性能
残余应力影响配合精度和配合性质§6-2 机械加工表面粗糙度的影响因素及其改进措施 §6-2 机械加工表面粗糙度的影响因素及其改进措施 一、切削加工
1、刀具刀刃与工件相对运动轨迹所构成的表面微观不平度nullr、f 对表面粗糙度的影响表面粗糙度与进给量的关系null2、影响表面粗糙度的物理因素
①切削用量
切削速度v ——积屑流、鳞刺
进给量f
切削深度ap——不明显null铰孔表面粗糙度与v的关系超声波切削加工null②工件材料
材料韧性越大,表面粗糙度越差不同硬度钢工件,表面粗糙度与切削速度关系null ③冷却润滑液
冷却液中含有硫、氮化物时,润滑性能强,表面Rz↓
④振动
高频→粗糙度↑
低频→波度
二、磨削加工
1、砂轮磨削加工的特点
①磨削过程复杂,磨粒在砂轮上分布高度不一致null ②砂轮磨削速度高,磨损大的为负前角,单位切削力大,故切削温度高
③磨削是由砂轮外表面上的很多砂粒进行切削的
④砂粒在加工前需修整
2、影响砂轮磨削表面粗糙度的因素
(1)磨削用量
null磨削用量与工件表面粗糙度的关系null(2)砂轮的粒度、硬度、材料和修正、平衡
(3)被加工材料
(4)冷却润滑液
(5)磨床刚度、精度、抗损性null无进给磨削次数对Ra的影响砂轮粒度对Ra的影响null砂轮修整对Ra的影响§6-3 工件表面层的加工硬化和金相组织的变化及影响因素 §6-3 工件表面层的加工硬化和金相组织的变化及影响因素 一、表面层的加工硬化
1、加工硬化的产生
加工硬化定义:机械加工过程中,金属被加工表面层受切削力的作用产生塑性变形,使晶格扭曲,晶粒间产生滑移剪切,晶粒被拉长,这些都使得表面层的硬度增加,这种现象称为加工硬化。
2、软化
软化定义:切削过程中切削热的作用会使金属在塑性变形中产生恢复及再结晶,使金属失去加工硬化中所得到的物理机械性能。
3、影响加工硬化的因素
①刀具的影响null ②切削用量
二、淬火零件的磨削烧伤
1、磨削烧伤的产生和实质
磨削烧伤:磨削加工时,表面层有很高温度,对于淬火的钢件,往往会使表面层的晶相组织产生变化,硬度下降,严重影响零件的使用性能,这就是
实质:磨削区表层温度超过了相变温度,使材料表层发生金相组织变化三种烧伤null2、影响因素
磨削用量:ap影响大, V砂次之, V工件较小
被加工材料:传热性差的材料易产生烧伤
砂轮选择:硬度太高,易烧伤
冷却润滑液——采用内冷却,可减小烧伤null§6.4 表面层的残余应力及强化工艺一、工件表面层的残余应力
1、残余应力的产生原因
2、磨削裂纹及影响因素
磨削裂纹:残余应力超过材料的强度极限时,材料表面就会产生裂纹
影响因素:磨削用量,被加工材料,热处理null二、表面强化工艺
1、滚压加工
滚轮滚压
滚球滚压
离心转子滚压
2、挤孔
与拉刀类似
3、喷丸滚柱冷压加工示意图
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