机械制造工艺与装备 参赛课件

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1、机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量第一节加工表面质量的概念微观几何形状误差表面粗糙度L/H<50波度L/H（50~1000）纹理方向伤痕物理机械性能冷作硬化金相组织变化残余应力L1/H1>1000形状误差L2/H2=50~1000波度L3/H3<50表面粗糙度机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量一、表面层的几何形状误差机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量表面粗糙度由残留面积、塑变、积屑瘤、鳞刺、高频振动引起。波度低频振动引起。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量纹理方向表面刀纹的方向，它取决于表面

2、形成过程中所采用的机械加工方法。伤痕伤痕是在加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。例如砂眼、气孔、裂痕等。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量二、表面层材料的物理机械性能1、层金属的冷作硬化定义：经机加后，塑变—晶格扭曲、畸变，晶粒件产生剪切变形，晶粒被拉长，表面层硬度常高于基体材料硬度这一现象。一般情况下，硬化层的深度可达0.05～0.30mm；若采用滚压加工，硬化层的深度可达几个毫米。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量2、表面层金属的残余应力力、热作用下，表面层金

3、属塑变或产生金相组织的变化，使表层金属产生残余应力。3、表面层金属的金相组织热作用下表面层金属金相组织发生变化。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量表面完整性：表面形貌：描述零件几何特征，表面粗糙度、波度和纹理等。表面缺陷：描述加工表面宏观裂纹、伤痕、腐蚀等。微观组织和表面层冶金化学性能，如微观裂纹等。表面层物理力学性能，如表层硬化程度和深度、表层残余应力大小及分布等。表层其他工程技术特征，如摩擦特性、导电性等。（1）表面质量对耐磨性的影响（2）表面质量对耐疲劳性的影响（

4、3）表面质量对耐蚀性的影响（4）表面质量对零件配合质量的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量第二节机械加工表面质量对机器使用性能的影响表面粗糙度对耐磨性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量一、表面质量对耐磨性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量表面粗糙度与初期磨损量的关系耐磨性Ra（不利于储存润滑油，引起干摩擦，分子粘接，磨损增大）耐磨性Ra（接触面积减少，压强增大，磨损大）机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量纹理形状：刀纹方向与运动方向：圆弧状、凹坑状：耐磨性好尖峰状：耐磨性差相同

5、：耐磨性好垂直：耐磨性差表面纹理对耐磨性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量冷作硬化对耐磨性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量Hv耐磨性(减少摩擦表面接触部位处的弹塑变形）Hv耐磨性（组织疏松，产生裂纹、剥落，加速磨损）机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量Ra抗疲劳性Ra（表面纹痕深—纹底半径小---易应力集中---产生疲劳裂纹）抗疲劳性表面粗糙度对耐疲劳性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量二、表面质量对零件疲劳强度的影响钢材对应力集中最为敏感铸铁和有色金属对应力集中的敏感性较

6、弱机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量拉伸残余应力耐疲劳强度压缩残余应力耐疲劳强度冷作硬化耐疲劳强度冷作硬化耐疲劳强度（显微裂纹）表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量残余压应力耐蚀性Ra耐蚀性（腐蚀物质越容易沉积于凹坑中,并渗透）表面层力学物理性质对耐蚀性的影响残余拉应力耐蚀性表面粗糙度对耐蚀性的影响机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量三、表面质量对抗腐蚀性能的影响表面粗糙度残余应力（---变形---精度降低）间隙配合表面，表面粗糙度越大，起始磨损量越大，间隙越大

7、，影响配合的稳定性、可靠性。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。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量四、表面质量对零件配合性质的影响理想的表面质量：粗糙度合适，表面有一定的冷硬层，残余压应力。机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量切削加工表面粗糙度机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量第三节影响加工表面粗糙度的工艺因素机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量KrKr’fH机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量几何因素：刀尖圆弧半径r、主偏角κr、副偏角κ’

8、r，及进给量f等切削残留面积的高度机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量Ra值↗机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量积屑瘤：物理因素：积屑瘤、鳞刺、塑变切削速度、材料性质避免中低速切削，应高速切削机械制造工艺与装备第七章机械加工表面质量切削加工粗糙度影响因素刀具切削用量冷却液、润滑工件材料振动刀具材料刃磨质量韧性晶粒组织机械制造工艺与装备第七章机械加工