机械加工表面质量.doc

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1、机检1213黄立鹏03340111337示范技能训练作业第五章机械加工表面质量5.1机械加工表面质量概念15.2表面粗糙度及其影响因素25.3机械加工后表面物理机械性能变化25.4控制加工表面质量的途径75.5振动对表面质量的影响及其控制..........1222机检1213黄立鹏03340111337示范技能训练作业5.1机械加工表面质量概念机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，以RaRzRy三种代号加数字来表示，机械图纸中都会有相应的表面质量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面时称：镜面。其

2、加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。一般而言，重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高。这是因为表而质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。镜面——是金属切削加工的理想境界，是提高机械部件使用寿命的最有效手段。镜面——是机械切削加工后，得到非常好粗糙度的传统代名词，能清晰倒影出物品影像的金属表面。无论用何种金属加工方法加工，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放

3、大镜或显微镜仍能观察到。这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。获得镜面的机械加工方法有：去除材料方式、无切削方式（滚压加工）。去除材料加工方式有：磨削、研磨、抛光、电火花。无切削加工方式有：滚压（采用镜面工具）、挤压，对比方法去除材料方式加工镜面一般在Ra0.8-0.08um之间；无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面一般在Ra0.4-0.05um之间。22机检1213黄立鹏03340111337示范技能训练作业去除材料方式加工镜面对材料硬度基本没有限制；无切削方式滚压（采用

4、镜面工具）加工镜面对材料硬度要求在HRC<40°，应用金刚石材质镜面工具可加工材质硬度在HRC<70°。5.2表面粗糙度及其影响因素表面粗糙度是指零件表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差,是在机械加工中,因切削刀痕、表面撕裂挤压、振动和磨擦等因素,在被加工表面上留下的间距很小的微观起伏。表面粗糙度是零件表面品质的重要技术指标,在设计每一个零件时,都要按照使用要求规定相应的等磨削用量对表面粗糙度的影响22机检1213黄立鹏03340111337示范技能训练作业5.3机械加工后表面物理机械性能变化在切削加工中，工件由于受到切削力和切削热

5、的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层冷作硬化、金相组织的变化和残余应力的产生。由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重，因而磨削加工后加工表面层上述三项物理机械性能的变化会很大。5.3.1加工表面的冷作硬化表面层冷作硬化的程度决定于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。力越大，塑性变形越大，则硬化程度越大；速度越大，塑性变形越不充分，则硬化程度越小；变形时的温度不仅影响塑性变形程度，还会影响变形后金相组织的恢复程度。   具体影响因素如下：1)刀具22机检1213黄立鹏03340111337示范技能

6、训练作业①刀具切削刃口圆角↑—〉径向切削分力↑—〉表层金属的塑性变形↑—〉导致冷硬↑。②前角γ0↑—〉塑性变形↓—〉冷硬齿。③后刀面磨损↑—〉冷硬程度↑。2)切削用量①切削速度V↑—〉刀具与工件的作用时间↓—〉金属的塑性变形↓—〉硬化层深度和硬度↓。②进给量f的影响：a)进给量f超过一定值时，进给量↑—〉切削力↑—〉表层金属的塑性变形↑—〉冷硬程度↑。b)进给量f过小—〉切削厚度↓—〉刀刃圆弧对工件表面层的挤压次数↑—〉硬化程度↑。V与f对冷作硬化的影响3)工件材料——工件材料的硬度↓、塑性↑—〉冷硬现象↑。5.3.2表面层材料金相组织变化-磨削

7、烧伤22机检1213黄立鹏03340111337示范技能训练作业当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时，表层金属发生金相组织的变化，使表层金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生，甚至出现微观裂纹，这种现象称为磨削烧伤。    例如：高合金钢（如轴承钢、高速钢、镍铬钢等）传热性特别差，在冷却不充分时易出现磨削烧伤；而淬火钢极易相变。 在磨削淬火钢时，可能产生以下三种烧伤：1）回火烧伤   如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，工件表层金属的回火马氏体组织将转变成硬度较低的回火组织（索氏体或屈氏体），这种烧伤称为回火烧伤。

8、2）淬火烧伤   如果磨削区温度超过了相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属发生二次淬火，使表层金属出现二次淬火马氏体组织，其硬度比