机械加工表面质量(VIII)

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1、第五章机械制造质量分析与控制生产任何一种机械产品，都要求在保证质量的前提下，做到高效率、低消耗。产品的质量是第一位的，没有质量，高效率、低成本就失去了意义。产品质量是指用户对产品的满意程度。第五章机械制造质量分析与控制它有三层含意：一是产品的设计质量；二是产品的制造质量；三是服务。以往强调较多的往往是制造质量，现代的质量观，主要站在用户的立场上衡量。当今，服务也占据越来越重要的地位。第五章机械制造质量分析与控制制造质量，它主要指产品的制造与设计的符合程度。设计质量，主要反映所设计的产品，与用户(顾客)的期望之间的符合程度。服务主要包括售前的服务，售后的培训、维修、安装等。

2、第五章机械制造质量分析与控制产品的制造质量主要与零件制造质量、产品的装配质量有关，零件的制造质量是保证产品质量的基础。零件的机械制造质量包括零件几何精度和零件表面层的物理机械性能两个方面。第五章机械制造质量分析与控制零件的几何误差包括尺寸误差、几何形状误差和位置误差。几何形状误差又可分为宏观几何形状误差、波度和微观几何形状误差，参见图5-1。图5-1微观几何形状误差、波度与宏观几何形状误差第五章机械制造质量分析与控制表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差，其波距()与波高()之比一般小于50。波距()与波高()之比在50~1000范围内的几何形状误差，称为波度。波距()与

3、波高()之比大于1000的几何形状误差，称为宏观几何形状误差。第五章机械制造质量分析与控制零件表面层物理机械性能方面的质量主要是指表面层材料的冷作硬化、金相组织的变化、残余应力。本章将机械制造质量分成加工精度和表面质量两个方面来研究。前者包括尺寸精度、宏观几何形状精度和位置精度；后者包括表面粗糙度、波度和表面层材料物理机械性能。第五章机械制造质量分析与控制主要内容：机械加工精度工艺过程的统计分析机械加工表面质量机械加工过程中的几种振动形式第三节机械加工表面质量机械加工表面质量是以机械零件的加工表面和表面层作为分析和研究对象的。零件表面和表面层经过常规机械加工或特种加工后总

4、是存在着一定程度的微观不平度、冷作硬化、残余应力以及金相组织变化等问题，虽然只产生在很薄的表面层中，但对零件的使用性能如配合精度、耐磨性、抗腐蚀性和疲劳强度等有很大影响。第三节机械加工表面质量研究机械加工表面质量的目的，就是为了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，以便运用这些规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。机械加工表面质量主要内容包括两部分，即表面的几何形状特征和表面层的物理、机械性能变化。第三节机械加工表面质量1.表面的几何形状特性，主要由以下两个部分组成：(1)表面粗糙度：表面的微观几何形状误差；(2)波度：介于加工精

5、度（宏观）和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差，它主要是加工过程中工艺系统的振动所引起的。第三节机械加工表面质量2.表面层的物理、机械性能的变化，主要有以下三个方面的内容：(1)表面层因塑性变形引起的冷作硬化；(2)表面层因切削热引起的金相组织的变化；(3)表面层中产生的残余应力。工件表面的波度是由机械加工振动引起的。第三节机械加工表面质量一、机械加工表面质量对机器使用性能的影响1.表面质量对耐磨性的影响⑴表面粗糙度对耐磨性的影响零件磨损的三个阶段：初期磨损阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段。图5-44摩擦副的磨损过程第三节机械加工表面质量表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大

6、。一般说表面粗糙度值愈小，其耐磨性愈好。接触面的表面粗糙度有一个最佳值。图5-45表面粗糙度与初期磨损量的关系第三节机械加工表面质量表面粗糙度的最佳值与零件的工作情况有关，工作载荷加大时，初期磨损量增大，表面粗糙度最佳值也加大。第三节机械加工表面质量⑵表面冷作硬化对耐磨性的影响加工表面的冷作硬化，使摩擦副表面层金属的显微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨性下降。如果表面层的金相组织发生变化，其表层硬度相应地也随之发生变化，影响耐磨性。第三节机械加工表面质量2.表面质量对疲劳强度的影响金属受交变载荷作

7、用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面或表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响较大。第三节机械加工表面质量⑵残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响残余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余压应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的发生。表面冷硬一般伴有残余压应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止己有裂纹的扩展，对提高疲劳强度有利。第三节机械加工表面质量3.表面质量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。表面粗糙度值愈大，则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多，抗蚀性就