典型零件制造工艺课件第4章.pptVIP

* 第十四章 机械加工表面质量 第一讲机械加工表面质量（一） 教学内容：表面质量的含义，加工表面 几何特征的形成及影响因素。 教学目标：了解表面质量的含义及加工 表面几何特征的构成；掌握 影响加工表面几何特征形成 的因素。 重点难点：加工表面几何特征形成的因素 课时分配：2课时 第十四章 机械加工表面质量 1、表面质量的含义 机械加工表面质量包括加工表面的几何特征和表面层物理力学性能两个方面。 1.1 加工表面的几何特征 （1）宏观几何误差 第十四章 机械加工表面质量 （2）表面波度：指波距L在1～20㎜之间的表面波纹。主要是由加工过程中工艺系统的低频振动引起的周期性形状误差，L/H=50～1000。一般常以波高为波度的特征参数，用测量长度上五个最大的波幅的算术平均值W表示： W =（W1 + W2 + W3 + W4 + W5）/5 第十四章 机械加工表面质量 （3）表面粗糙度：表面粗糙主要是由刀具的形状以及切削过程中塑性变形和振动等因素引起的，L/H50。一般以Ra、Ry、Rz表示。 第十四章 机械加工表面质量 1.2 表面层的物理力学性能 表面层的物理力学性能包括表面层加工硬化、残余应力和表面层的金相组织变化。受切削力和切削热的综合影响，表面层的金属相对于基体金属的物理力学性能发生一定的变化，通常可分为以下三层： 第十四章 机械加工表面质量 ★吸附层：在金属零件的最外层，生有氧化膜和其他化合物，并吸收、渗进了气体粒子。该层显微硬度和残余应力均高于内层。 ★压缩层：它是由于切削力的作用造成的塑性变形区，其上部是由于刀具的挤压摩擦而产生的纤维层。其显微硬度和残余应力略低于吸附层，但压缩层平均显微硬度和残余应力最低。 第十四章 机械加工表面质量 ★基体： （1）表面层加工硬化 表面层加工硬化一般用硬化层的深度和硬化程度N来表示。 N=[（H – Ho）/Ho]×100% 式中：H——加工后表面层的显微硬度； Ho——原材料的显微硬度。 第十四章 机械加工表面质量 第十四章 机械加工表面质量 第十四章 机械加工表面质量 （2）表面层残余应力 由于塑性变形、金相组织的变化和温度造成的体积变化的影响，表面层会产生残余应力。 （3）表面层金相组织的变化 表面层温度超过材料的相变临界点时会产生组织变化，该过程包括晶粒的大小、形状、析出物和再结晶等。 第十四章 机械加工表面质量 2、表面质量对零件使用性能的影响 2.1 对零件耐磨性的影响 在初期磨损阶段，粗糙度值过大或过小，都会影响零件的耐磨性。 2.2 对零件疲劳强度的影响 材料越致密，晶粒越细，则对应力集中越敏感，对疲劳强度的影响也就越严重。表面层加工硬化能阻止已有裂纹的产生和扩展，表面层的残余应力能部分地抵消工作载荷所引起的拉应力，延缓疲劳裂纹的产生和扩展，从而提高零件的疲劳强度。 第十四章 机械加工表面质量 第十四章 机械加工表面质量 2.3 对抗腐蚀性的影响 表面粗糙度值越大，腐蚀性介质越易积聚在粗糙表面的低谷处而发生化学腐蚀；或在波峰 处产生电化学作用而引起电化学腐蚀；零件在应力状态下工作时，会产生应力腐蚀。 第十四章 机械加工表面质量 2.4 对配合精度的影响 对于间隙配合的表面，其表面粗糙度值越大，相对运动时的磨损越大，这就使配合间隙增大；对于过盈配合的表面，配合表面的部分凸峰会被挤平，这将影响过盈配合的可靠性。此外，粗糙度值过大，还会影响连接强度。 第十四章 机械加工表面质量 3、表面完整性 3.1 表面形貌：主要用来描述加工后零件表面的几何特征，它包括表面粗糙度、表面波度和纹理等。 3.2 表面缺陷：它是指加工表面上出现的宏观裂纹、伤痕和腐蚀现象等，对零件的使用有很大影响。 3.3 微观组织和表面层的冶金化学性能：主要包括微观裂纹、微观组织变化及晶间腐蚀等。 第十四章 机械加工表面质量 3.4 表面层物理力学性能：主要包括表面层硬化深度和程度、表面层残余应力的大小、分布。 3.5 表面层的其他工程技术特性：主要包括摩擦特性、光的反射率、导电性和导磁性等。 第十四章 机械加工表面质量 4、小结：（略） 5、作业： 第十四章 机械加工表面质量 第二讲 机械加工表面质量（二） 教学内容：加工表面