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机械加工表面质量;第一节 加工表面质量及其对使用性能的影响;一、加工表面质量的概念;1、加工表面的几何形貌;段鉴舵科消蝗巨类袒甭郊坡微循苦匆慎禁梅澳月窑窟棒联寓毒彬怔动庸矮制造工艺表面质量资料制造工艺表面质量资料;1）表面粗糙度 表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差。其波长与波高比值一般小于50。 2）波纹度 加工表面不平度中波长与波高的比值等于50～1000的几何形状误差称为波度，它是由机械加工中的振动引起的。当波长与波高比值大于1000时，称为宏观几何形状误差。例如：圆度误差。圆柱度误差等，它们属于加工精度范畴，不在本章讨论之列。;3）纹理方向 纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的机械加工方法。 图3-2 纹理方向及其符号标注 4）表面缺陷 伤痕是在加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。一例如砂眼、气孔、裂痕等。;船果妹澜砒福岸悸鞭拦诅舵惕可链摸瑚统惺草酵函弟峭塌椅啦衫治哄坐铱制造工艺表面质量资料制造工艺表面质量资料;2、表面层材料的力学物理性能和化学性能;2）表面层金属的金相组织变化 机械加工过程中，由于切削热的作用会引起表面层金属的金相组织发生变化。在磨削淬火钢时，由于磨削热的影响会引起淬火钢的马氏体的分解，或出现回火组织等等。 3）表面层金属的残余应力 由于切削力和切削热的综合作用，表面层金属晶格会发生不同程度的塑性变形或产生金相组织的变化，使表层金属产生残余应力。;（一）表面质量对耐磨性的影响 （二）表面质量对耐疲劳性的影响 （三）表面质量对耐蚀性的影响 （四）表面质量对零件配合质量的影响;1.表面质量对耐磨性的影响;零件表面存在微观不平度，两零件相互接触，实际上有效接触面积只是名义接触面积的一小部分。表面越粗糙，有效接触面积就越小 在两个零件做相对运动时，开始阶段由于接触面小，压强大，在接触点的凸峰处会产生弹性变形、塑性变形及剪切等现象，这样凸峰很快就会被磨掉 被磨掉的金属微粒落在相配合的摩擦表面之间，会加速磨损过程.即使在有润滑液存在的情况下，也会因为接触点处压强过大，破坏油膜，形成干摩擦。 零件表面在初期磨损阶段的磨损速度很快，起始磨损量较大;随着磨损的发展，有效接触面积不断增大，压强也逐渐减小，磨损将以较慢的速度进行，进人正常磨损阶段 之后，由于有效接触面积越来越大，零件间的金属分子亲和力增加，表面的机械咬合作用增大，使零件表面又产生急剧磨损而进入快速磨损阶段;表面粗糙度值越小，其耐磨性越好 表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接且润滑液不易储存、磨损反而增加 存在一个最优表面粗糙度值 图3-4 表面粗糙度与起始磨损量的关系;2.表面纹理对耐磨性的影响;3.冷作硬化对耐磨性的影响;图3-5所示为T7A钢的磨损量随冷作硬化程度的变化而变化的情况，当冷作硬化硬度达380HBS左右时，耐磨性最佳；如进一步加强冷作硬化，耐磨性反而降低。这是因为过度的硬化将引起金属组织的疏松，在相对运动中可能会产生金属剥落，在接触面间形成小颗粒，这会加速零件的磨损。;（二）表面质量对耐疲劳性的影响; 表面粗糙度对耐疲劳性的影响还与材料对应力集中的敏感程度和材料的强度极限有关。钢材对应力集中最为敏感，钢材的强度极限越高，对应力集中的敏感程度就越大。而铸铁和有色???属对应力集中的敏感性较弱。 ;2．表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响 表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长，可提高零件的耐疲劳强度。在实际加工中，加工表面在发生冷作硬化的同时，必然伴随产生残余应力。残余应力有拉应力和压应力之分，拉伸残余应力将使耐疲劳强度下降，而压缩残余应力则可使耐疲劳强度提高。;（三）表面质量对耐蚀性的影响;2．表面层力学物理性质对耐蚀性的影响 当零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利于提高零件表面抵抗腐蚀的能力 ;（三）表面质量对零件配合质量的影响