课题四影响机械加工表面质量的因素.pptVIP

模块三 机械加工质量 1、加工误差分为两类： （1）系统性误差 当连续加工一批零件时，误差的大小和方向或是保持不变，或是按一定规律变化。前者称为常值系统性误差，后者称为变值系统性误差。 综上所述，影响表面粗糙度的主要因素 （1）刀具的几何形状和几何角度 （2）切削速度、进给量 （3）刀刃本身的粗糙度 （4）切削力和摩擦力 （4）塑性变形过程中形成的积屑瘤 （5）切削过程中工件表面上形成鳞刺 （6）工艺系统的振动 1）磨削烧伤的类型： 磨削淬火钢时，会产 生如下三种金 相组织变化 退火烧伤：磨削温度超过相变温度Ac3，未 予冷却时 淬火烧伤：磨削温度超过相变温度Ac3，充分冷却时 回火烧伤：磨削温度低于相变温度Ac3，但超过350℃时 三种烧伤以退火烧伤最为严重 磨削后，表面常出现黄、褐、紫、青等烧伤色，这是工件在瞬时高温下产生的氧化膜颜色，相当于回火时的颜色 （2）影响烧伤的因素 1）磨削用量 ①磨削深度增加，烧伤增加 ②纵向进给量增加，烧伤减少 ③工件转速增大，发热量增大，但接触时间缩短 2）工件材料 ①材料硬度高，磨削热量多，易烧伤 ②材料过软，易堵塞砂轮而产生烧伤 ③材料强度高，耗功多，发热量大，易烧伤 ④材料韧性好，磨削力大，发热量大，易烧伤 ⑤材料导热性能差，易烧伤 3）砂轮选择 ①砂轮硬度太高，自砺性差，易发生烧伤 ②树脂结合剂比陶瓷结合剂容易产生烧伤 ③橡胶结合剂比树脂结合剂更易产生烧伤 ④砂轮粒度越细，越容易发生烧伤 4）冷却条件 冷却、散热条件越差，越易发生烧伤 3．表面层的残余应力 （1）表面层残余应力的产生 当切削过程中表面层组织发生形状变化和组织变化时，在表面层及其与基体材料的交界处就会产生互相平衡的弹性应力，称为表面残余应力 （2）残余应力产生的原因 1）冷塑性变形（切削力的作用） 2）热塑性变形（切削热的作用） 3）金相组织变化（切削高温作用下，引起表面层金属发生相变） 通常是上述三种原因综合作用的结果 * 课题四 影响机械加工表面质量的因素 知识点 影响零件表面粗糙度的因素 影响零件表面物理力学性能的因素 技能点 表面质量的控制 一. 课题分析 机械零件的破坏，一般总是从表面层开始的。产品的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大程度上取决于零件表面层的质量。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。 （一）加工误差的性质 二. 相关知识 机械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可归纳为两个因素：一是切削刃(或砂轮)与工件相对运动轨迹所形成的表面粗糙度——几何因素；二是与工件材料性质及切(磨)削机理有关的因素——物理因素。 二. 相关知识 （一）影响零件表面粗糙度的因素 1.刀具切削加工表面粗糙度的形成 （1）几何因素 在理想切削条件下，由于切削刃的形状和进给量的影响，在加工表面上遗留下来的切削层残留面积就形成了理论表面粗糙度。 （2）物理因素 刀具的刃口圆角及后面的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形，严重恶化了表面粗糙度。 在加工塑性材料而形成带状切屑时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤。在加工中增加了表面粗糙度。 切削加工时的振动，使工件表面粗糙度值增大。 1.表面层的加工硬化 在机械加工过程中，工件表层金属受到切削力的作用产生强烈的塑性变形使晶体间产生剪切滑移，晶粒严重扭曲，并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化，这时工件表面的强度和硬度提高，塑性降低，这种现象称作加工硬化，又称冷作硬化。 （一）影响零件表面物理力学性能的因素 影响表面层加工硬化的因素： (1)切削力 切削力越大，塑性变形越大，则硬化程度和硬化层深度就越大。例如，当进给量f 、背吃刀量ap增大或刀具前角γ0减小时，都会增大切削力，使加工硬化严重。 (2)切削温度 切削温度增高时，使得加工硬化程度减小。如切削速度很高或刀具钝化后切削，都会使切削温度不断上升，部分地消除加工硬化，使得硬化程度减小。 (3)工件材料 被加工工件的硬度越低，塑性越大，切削后的冷硬现象越严重。 2.表面层金相组织变化与磨削烧伤 金属切削热导致加工表面温度升高。当工件表面温度超过金相组织变化的临界点时，就会产生