表面加工质量对零件性能的影响

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1、课题项目：表面加工质量对零件性能的影响知识目标1、了解加工误差的性质；2、掌握工艺系统振动的影响;教学冃标能力目标1.掌握表而层的塑形变形；2.熟悉表而质量对零件耐磨性的影响;素质目标3.熟悉表面质量对零件疲劳强度的影响;1、培养学生语言表达能力;2、培养学生白主学习的能力；3、培养学生团队协作的能力；4、增强学生的安全意识。教学重点表面质量对零件耐磨性的影响教学难点课型教学过程表面质量对零件疲劳强度的影响多媒体授课授课课时教学内容4课H寸教学方

2、师生法、手段活动导入情境教多媒体1、教师讲解；2、学生听课告知一、磨削加工的表面粗糙度与切

3、削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加工表面粗糙度的形成也是出几何因素、表面层的塑性变形和振动等物理因素决定的。讲授法;讨论法;多媒体;1、教师讲解；2、学生听课时间10分钟20分钟教学实施初步训练二、残余应力1、由于塑性变形，使金属的组织发生变化,表面层金属的密度减小（体积增加），但受到与其相连的下面未变形金属的阻碍，因此在外表而层屮产生残余压缩应力，而里层产生残余拉伸应力。2、切除切屑时，表面层纤维被拉长，后刀面的摩擦又助长了表面层纤维的拉长，但表面层下面的未变形的金属阻碍表面层的拉长，结果在表而层产生残余压缩应力，而在下面未变形

4、金属层产生残余拉伸应力。3、切削过程中产生的热，在不引起和变的情况下，使工件表面层产生残余拉伸应力，而下层产生残余压缩应力。4、磨削淬硬钢时，由于切削热的作用，工件表层还可能产生金相组织的变化。三、表面层的金和组织变化机械加工中所消耗能量的大部分都转变为热量，使加工表面温度升高，当温度升高到多媒体+视频师生或师■卜教灵学察教导纵K演2.观在指邺超过金和组织变化的临界点（和变温度）时，就会发生金相组织变化。对于普通的切削加工，温度一般不会达到如此高的程度，但对于磨削加工而言，大部分切削刃为负前角，切削力大，磨削速度乂高，因此切除金属的功率

5、消耗远远大于其他加工方法。强化训练四、表面质量对零件耐磨性的影响零件的耐磨性与摩擦副的材料、润滑条件和零件的表面加工质量等因素有关。特别是在前两个条件已确定的前提下，零件的表面加工质量就起着决定性的作用。零件的耐磨性与摩擦副的材料、润滑条件和零件的表面加工质量等1大1素有关。特别是在前两个条件已确定的前提下，零件的表面加工质量就起着决定性的作用。零件的磨损可分为三个阶段，如图1-17所示。第I阶段称初期磨损阶段。由于摩擦副开始工作时，两个零件表面互相接触，一开始只是在两表面波峰接触，实际的接触而积只是名义接触面积的一小部分。当零件受力时

6、，波峰接触部分将产生很大的压强，因此磨损非常显著。经过初期磨损后，实际接触面积增人，磨损变缓，进入磨损的第II阶段，即正常磨损阶段。这一阶段零件的耐磨性最好，持续的时间也较长。最后，由于波峰被磨平，表面粗糙度参数值变得非常小，不利于润滑油的储存，且使接触表面之间的分子亲和力增大，其至发生分子粘合，使摩擦阻力增大，从而进入磨损的第III阶段，即急剧磨损阶段。表面粗糙度对摩擦副的初期磨损影响很大，但也不是表面粗糙度参数值越小越耐磨。图1-18是表面粗糙度对初期磨损量影响的实验曲线。从图中看到，在一定工作条件下，摩擦副表面总是存在一个最佳表面

7、粗糙度参数值，最佳表面粗糙度Ra值约为0.32〜1.25um<>表面纹理方向对耐磨性也有影响，这是因为它能影响金属表面的实际接触面积和润滑液的存留情况。轻载时，两表而的纹理方向与相对运动方向一致时，磨损最小；当两表面纹理方向与和对运动方向垂直时，磨损最大。但是在重载情况下，rtr丁压强、分子亲和力和润滑液的储存等因素的变化，其规律与上述有所不同。表面层的加工硬化，一般能提高耐磨性0.5〜1倍。这是因为加工硬化提高了表面层的多媒体+视频1、教师引导、示范；2、学牛分组，单独对项目进行讨论训练。55分钟强度，减少了表面进一步塑性变形和咬焊的

8、可能。但过度的加工硬化会使金属组织疏松，其至出现疲劳裂纹和产生剥落现象，从而使耐磨性下降。所以零件的表而硬化层必须控制在一定的范围之内。五、表面质量对零件疲劳强度的影响在交变载荷作用下，零件表面有微观不平度时会形成应力集中，产生疲劳裂纹，导致零件的疲劳损坏。表而越粗糙，应力集屮越严重，因此减小表面粗糙度数值，可以提高疲劳强度。不同材料对应力集中的敏感程度不同。一般来说，钢的极限强度愈高，应力集中的敏感程度就愈人，表面粗糙度对疲劳强度的影响程度也愈严重。铸铁和有色金属对应力集屮不敏感，所以表面粗糙度值的大小对零件的疲劳强度影响不大。零件的

9、表面粗糙度在一定程度上影响零件的耐腐蚀性。零件表lilJ越粗糙，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。因此，减小零件表面粗糙度值，可以提高零件的耐腐蚀性能。零件表面残余压应力使零件表面紧密，