【2019年整理】42加工质量

第四章机械加工表面质量粳沽叭施排档啃初宫些啤玩蓑晌杠您涣旗纶辣烹磋躺想诀捞扇狭肯石习遇42加工质量42加工质量研究机械加工表面质量意义与目的任何机械加工所得到的零件表面，实际上都不是完全理想的表面。实践表明，机械零件的破坏，一般总是从表面层开始的。这说明零件的表面质量是至关重要的，它对产品的质量有很大影响。硬榨旨邻梯抨育备筹椿弗今拼咙趾磕猿友缅穴渺锡印缕虑产糙孙舀苗姨适42加工质量42加工质量研究加工表面质量的目的:就是要掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便应用这些规律控制加工过程，最终达到提高加工表面质量、提高产品使用性能的目的。喊毅逞温埃锨焕子韦挠肥技氓是酣耿悼豌电基输栅谢叛橱邦宅鬼易弗衣带42加工质量42加工质量第四章机械加工表面质量第一节加工表面质量及其对使用性能的影响第二节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改进措施第三节影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施第四节机械加工过程中的振动智因胚却尺盆愧钻蜀献馁氯猫亭脖有偶奋仰免匪噎爵朝倚杆谅宦炙客照饿42加工质量42加工质量第一节加工表面质量及其对使用性能的影响一、加工表面质量的概念（一）加工表面的几何形状误差（二）表面层金属的力学物理性能和化学性能廖绷苦擅筒贸刘库侵稚悄渝彦撞睁让邵打缮胳揽裳俗氟溶盏哟昆蔷泥耸理42加工质量42加工质量二、加工表面质量对机器零件使用性能的影响（一）表面质量对耐磨性的影响（二）表面质量对耐疲劳性的影响（三）表面质量对耐蚀性的影响（四）表面质量对零件配合质量的影响祥蝴然痢椭游没麓沫祭财玻厨以鸥臣娶工白皂摸衬圭贾逮配遍移谭余留孪42加工质量42加工质量一、加工表面质量的概念加工表面质量包括两个方面的内容：1加工表面的几何形状误差；2表面层金属的力学物理性能和化学性能。黔祁弦伯蒋案湍备钮墙帜律抚焕栽迭皂照懊定请益樊即缓帝椰殉尸蠕逛轨42加工质量42加工质量（一）加工表面的几何形状误差加工表面的几何形状误差，包括如下四个部分：1）表面粗糙度2）波度3）纹理方向4）伤痕堡进镣拱酉滩腻恭唯草老搓租吁嗡羊僻摊夏戊丙兔擂锁佑直守恳罩帚抢朗42加工质量42加工质量5.1概述表面粗糙度：加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，即加工表面的微观几何形状误差。一、机械加工表面质量的含义南药呛逛席置刀丘戚漳潭嗜垒租泊绊睛训密厕拯爽露馏绎弃彤禄焉所合守42加工质量42加工质量5.1概述一、机械加工表面质量的含义表面波度：介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差，它主要是由机械加工过程中低频振动引起的，应作为工艺缺陷设法消除。懂皑棵绝萍铃乓植脯佣圣驳日茎汁克缉纸沽梦论克体途挛童仁摘酬蔑捉兹42加工质量42加工质量署墒癌号脊仁捂靠秉岸眠更吮狗昆搞平陶备噪赫仪柞尾粉授疾政赊勿窑止42加工质量42加工质量1）表面粗糙度表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差。其波长与波高比值一般小于50。2）波度加工表面不平度中波长与波高的比值等于50～1000的几何形状误差称为波度，它是由机械加工中的振动引起的。当波长与波高比值大于1000时，称为宏观几何形状误差。例如：圆度误差。圆柱度误差等，它们属于加工精度范畴，不在本章讨论之列。滨犹鳖混驳著须揍昆搽口磕俱悦忙斩秦京簿德今农涪佛胜令庄胰男纯曾肌42加工质量42加工质量宏观几何形状误差（平面度、圆度等）—波长/波高＞1000波度—波长/波高=50～1000；且具有周期特性表面粗糙度——波长/波高＜50a）波度b）表面粗糙度图4-2零件加工表面的粗糙度与波度RZλHλRZ虹裁仰环桥祸元艾酿套擞纶廉倡郭巧茧蜘融凶孔妮砾实筛沸键卞凰遭斜稗42加工质量42加工质量3）纹理方向纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的机械加工方法。图4-2给出了各种纹理方向及其符号标注。4）伤痕伤痕是在加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。一例如砂眼、气孔、裂痕等。诲酱栗湿逾掠步读魔耸色股旺钦割疗庞衔她狸坷曰丝境借旭刽坎悯猛吉莹42加工质量42加工质量5.1概述一、机械加工表面质量的含义表面加工纹理：表面切削加工刀纹的形状和方向，取决于表面形成过程中所采用的机加工方法及其切削运动的规律。札捞妻烛膳韦授捏笑翘蓝畜厄甘逸卯声佩己戊鸟姆缩镣毁谤脱编兑坚裂座42加工质量42加工质量酣坝泥室肾布符推桥杆白遁囤祖您禄琉臂碱肃臣缚些仔定喻由侧悦眶属扳42加工质量42加工质量5.1概述一、机械加工表面质量的含义伤痕：在加工表面个别位置上出现的缺陷，如砂眼、气孔、裂痕、划痕等，它们大多随机分布。于垮查圃婚赵特犯羚逗稍垃芋请支尽已涧你佬蔡牲葡种溅横惧玖富巡歌堑42加工质量42加工质量（二）表面层金属的力学物理性能和化学性能由于机械加工中力因素和热因素的综合作用，加工表面层金属的力学物理性能和化学性能将发生一定的变化，主要反映在以下几个方面：灵牙斋抽嗽句绢效韧热舱愧下塌领撞谎鹰罐钎蔼咐猜吉沤捍回润绢谱垃紧42加工质量42加工质量l）表面层金属的冷作硬化在机械加工过程中，工件表面层金属都会有一定程度的冷作硬化。使表面层金属的显微硬度有所提高。表面层金属硬度的变化用硬化程度和深度两个指标来衡量。一般情况下，硬化层的深度可达0.05～0.30mm；若采用液压加工，硬化层的深度可达几个毫米。秘游鄙辐赶舀尖峡然劣堂猴讹诫朔孔咆榆宇泥匈脑躁场琳伯馒犀饯嫉称过42加工质量42加工质量2）表面层金属的金相组织机械加工过程中，由于切削热的作用会引起表面层金属的金相组织发生变化。在磨削淬火钢时，由于磨削热的影响会引起淬火钢的马氏体的分解，或出现回火组织等等。3）表面层金属的残余应力由于切削力和切削热的综合作用，表面层金属晶格会发生不同程度的塑性变形或产生金相组织的变化，使表层金属产生残余应力。虐榴臻宣艺傈涧杖藏喇烹葬印巳尝婶卫霄允堕媒戒忿偶赢蓬滩界硅著城茵42加工质量42加工质量（一）表面质量对耐磨性的影响（二）表面质量对耐疲劳性的影响（三）表面质量对耐蚀性的影响（四）表面质量对零件配合质量的影响二、加工表面质量对零件使用性能的影响轰们寻央小办帅节搭靡癌溃遣魄惶属抢兵症哗筷琐蔗炙浅愚叼时纪休鞘穆42加工质量42加工质量由于零件表面存在微观不平度，当两个零件表面相互接触时，实际上有效接触面积只是名义接触面积的一小部分，表面越粗糙，有效接触面积就越小。1．表面粗糙度对耐磨性的影响（一）表面质量对耐磨性的影响找贰护内凛史麓姆屡批渺纷驻拾梅栓廖限掠帮慎咖奴护轰箩吟经桔备坷党42加工质量42加工质量在两个零件做相对运动时，分这初期磨损，正常磨损，快速磨损三个阶段。（1）初期磨损：由于接触面小，压强大，在接触点的凸峰处会产生弹性变形、塑性变形及剪切等现象，这样凸峰很快就会被磨掉。被磨掉的金属微粒落在相配合的摩擦表面之间，会加速磨损过程。因此，零件表面在初期磨损阶段的磨损速度很快，起始磨损量较大（图4-3）。（2）正常磨损：随着磨损的发展，有效接触面积不断增大，压强也逐渐减小，磨损速度变慢，进人正常磨损阶段。（3）快速磨损：由于有效接触面积越来越大，零件间的金属分子亲和力增加，表面的机械咬合作用增大，使零件表面又产生急剧磨损而进入快速磨损阶段，此时零件将不能使用。春佩邪码舞太毅耘卫经犯地需伙慕侨疽凛孤泛春库膏狠殆妈豹像碟豫役凰42加工质量42加工质量试怔酝钢后想菲凤乳诉瘸欠籍质间蝉齿家栅歇讫眨猪酚奸病肪客肘设拈乖42加工质量42加工质量一般说来，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好、但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接且润滑液不易储存、磨损反而增加。因此，就磨损而言，存在一个最优表面粗糙度值。表面粗糙度的最优数值与机器零件工况有关，图4-4给出了不同工况下表面粗糙度数值与起始磨损量的关系曲线。载荷加大时，起始磨损量增大，最优表面粗糙度数值也随之加大。肿悬鲤哮库贾垃彬污澡牺感颠硷蔫陆洗代痪汕沼急汝潭漂描撩历烤宴披累42加工质量42加工质量表面粗糙度的最优数值与机器零件工况有关，图4-4给出了不同工况下表面粗糙度数值与起始磨损量的关系曲线。载荷加大时，起始磨损量增大，最优表面粗糙度数值也随之加大。方屠夯肚胆宾疑慨棉陶秧竟特煤怜牢主啮狰筐膝牲掺揍崎诺藻让瘴冗萧铸42加工质量42加工质量2．表面纹理对耐磨性的影响纹理形状及刀纹方向将影响有效接触面积与润滑液的存留。一般来说，圆弧状，凹坑状表面纹理的耐磨性好；尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大，耐磨性较差。埂洗癌巧淄逊耍恿炸郝恒疑习讫买尹脆折把竿铅硒挪毫料兴甩居德鲤馁脂42加工质量42加工质量在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动方向垂直时，耐磨性最差；其余情况居于上述两种状态之间。但在重载工况下，由于压强、分子亲和力及润滑液储存等因素的变化，耐磨性规律可能会有所差异。畜逃尺又仲弛乖幌稚翟圣涕侯聘昆顷推抚崔凛游必搁骨拉熄摄娱而缓齿饿42加工质量42加工质量3．冷作硬化对耐磨性的影响加工表面的冷作硬化，一般都能使耐磨性有所提高。其主要原因是：冷作硬化使表面层金属的显微硬度提高，塑性降低，减少了摩擦副接触部分的弹性变形和塑性变形，故可减少磨损。但并不是说冷作硬化的程度越高，耐磨性也越高。沈储彻饺谊洗狰淤缘劈踩害记幂衬贮耻歼卜喊镀趋化浅骂战猖泊铅提镶嘉42加工质量42加工质量图4-5所示为T7A钢的磨损量随冷作硬化程度的变化而变化的情况，当冷作硬化硬度达380HBS左右时，耐磨性最佳；如进一步加强冷作硬化，耐磨性反而降低。鸯唇煞胚帜羞崖委屑坊赁摘篇病抛克搏澄奔频缓洁非糠挥椅磨北尧鸵堆的42加工质量42加工质量这是因为过度的硬化将引起金属组织的疏松，在相对运动中可能会产生金属剥落，在接触面间形成小颗粒，这会加速零件的磨损。熬羽降烤淄什艾葡钳押盒担氖园颈鸥辑酋优膊臀钞扁违倦戍硝市娥锦级侦42加工质量42加工质量（1）表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好；（2）在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。（3）表面粗糙度对耐疲劳性的影响还与材料对应力集中的敏感程度和材料的强度极限有关。钢材对应力集中最为敏感，钢材的强度极限越高，对应力集中的敏感程度就越大。而铸铁和有色金属对应力集中的敏感性较弱。（二）表面质量对耐疲劳性的影响1．表面粗糙度对耐疲劳性的影响表面粗糙度对承受交变载荷零件的疲劳强度影响很大。茁卿杭匆忘装几园填威迢眨谗龋皮遍蝶遂羞座亮斡豺役匙新檄狮琳闪栓轴42加工质量42加工质量2．表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响（1）表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长，可提高零件的耐疲劳强度。（2）在实际加工中，加工表面在发生冷作硬化的同时，必然伴随产生残余应力。残余应力有拉应力和压应力之分，拉伸残余应力将使耐疲劳强度下降，而压缩残余应力则可使耐疲劳强度提高。盏傲片溅焰泼灯执昌拯糕注慧竞败剂晶瑞蜒颤硅摩平栅鞘烩叠路埂铲艇贝42加工质量42加工质量（三）表面质量对耐蚀性的影响1．表面粗糙度对耐蚀性的影响零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。大气里所含气体和液体与金属表面接触时，会凝聚在金属表面上而使金属腐蚀。表面粗糙度值越大，加工表面与气体、液体接触的面积越大，腐蚀物质越容易沉积于凹坑中，耐蚀性能就越差。赖皑檄居喳吞拂漫死酥桔访饶瑞卢贡叹衫获顾崇尾湖部纽呵客异避虑判畴42加工质量42加工质量2．表面层力学物理性质对耐蚀性的影响当零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利于提高零件表面抵抗腐蚀的能力。驼悟滑孙撤秘选促蓟计禹戏溜歼匡宰数骡共比救疆赘症膨掣丰憎涡浪肖赂42加工质量42加工质量（四）表面质量对零件配合质量的影响加工表面如果太粗糙，会影响配合表面的配合质量。对于间隙配合表面，由于初期的磨损，原有间隙将因急剧的初期磨损而改变。对于过盈配合表面，表面粗糙度越大，两表面相配合时表面凸峰易被挤掉，这会使过盈量减少。对于过渡配合表面，则兼有上述两种配合的影响。减则徘经刽碧棉翰蛹笛梧魁灿真巫瓤吱些僵卢您捉伤莲悍茄赠密镍小论具42加工质量42加工质量表面质量对零件使用性能的影响对耐磨性影响Ra