表面质量与加工控制.pptVIP

机械制造工艺学;加工表面质量及其对使用性能的影响度 影响表面粗糙度的工艺因素及其改进措施 影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施 机械加工过程中的振动 ;概述; 加工表面质量的概念; a）波度 b）表面粗糙度 零件加工表面的粗糙度与波度;表层金属的力学物理性能和化学性能变化; 表面质量对零件使用性能的影响 ;直线刃车刀（图a）; 切削速度影响最大：v = 10～50m/min范围，易产生积屑瘤和鳞刺，表面粗糙度最差（图5-53） 。;;;磨削加工表面粗糙度影响因素 ; 砂轮速度v↑，Ra↓ 工件速度vw↑，Ra ↑ 砂轮纵向进给f↑，Ra ↑ 磨削深度ap↑，Ra ↑; 砂轮粒度↑，Ra↓；但要适量 砂轮硬度适中， Ra↓ ；常取中软 砂轮组织适中，Ra ↓ ；常取中等组织 采用超硬砂轮材料，Ra ↓ 砂轮精细修整， Ra ↓;;;;◆ 机械加工中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变、晶粒间产生滑移，表层材料硬度增加的现象—冷作硬化;进给量↑→冷硬程度↑ 切削速度影响复杂（力与热综合作用结果） 切削深度影响不大;◆ 刀具几何参数;磨削速度↑→冷硬程度↓（弱化作用加强） 工件转速↑→冷硬程度↑ 纵向进给量影响复杂;回火烧伤：磨削温度介于其相变温度723C°和马氏体转变温度300C°之间→马氏体回火转变 淬火烧伤：磨削温度超过其相变温度723C°+急冷→二次淬火 退火烧伤：磨削温度超过其相变温度723C°+不冷却→退火; 带空气挡板冷却喷嘴;磨削烧伤与磨削裂纹的控制;热生残余拉应力的示意图; v↑→残余应力↑（热应力起主导作用）;◆ 磨削用量的影响;工件最终工序加工方法的选择; 利用淬硬和精细研磨过的滚轮或滚珠，在常温状态挤压金属表面，将凸起部分下压下，凹下部分上凸，修正工件表面的微观几何形状,形成压缩残余应力，提高耐疲劳强度;机械加工过程中振动的危害;强迫振动产生原因;强迫振动的数学描述及特性;（4-1）;舜玫巡辙卿敢俘墙培潍坪吱摈汀多努栗订沦跃举燕猿省陌摔大颓谷拂六明表面质量与加工控制表面质量与加工控制; 频率特征：与干扰力的频率相同，或是干扰力频率整倍数 幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时，产生共振 相角特征：强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。;自激振动的概念; 自激振动系统维持稳定振动的条件是，在—个振动周期内，从能源输入到系统的能量(E＋)等于系统阻尼所消耗的能量(E－)。如果吸收能量大于消耗能量，则振动会不断加强；如果吸收能量小于消耗能量．则振动将不断衰减而被抑制。; 当刀具由于偶然原因产生振动时，它将在平衡位置y0附近作往复运动，刀具与工件相对趋近时称为切入（图b中的ABC段)，相对脱离时称为切出(图b中的CDA段)。切人与切出时的最大和最小滑动速度分别为、 和 ，它们各自对应的径向切削分力分别为Fy1和Fy2。;◆ 再生机理： 切削过程，由于偶然干扰，使加工系统产生振动并在加工表面上留下振纹。第二次走刀时，刀具将在有振纹的表面上切削，使切削厚度发生变化，导致切削力周期性地变化，产生自激振动 ;◆ 振型耦合机理：将车床刀架简化为两自由度振动系统，等效质量m用相互垂直的等效刚度分别为k1、k2两组弹簧支撑（设x1为低刚度主轴，图4-75）;◆ 减小切削或磨削时???重叠系数（图3-48）;◆ 调整振动系统小刚度主轴的位置（图3-49）;◆ 提高工艺系统刚度 ◆ 增大工艺系统阻尼 ;图4-80 摩擦式减振器 1—飞轮 2—摩擦盘 3—摩擦垫 4—螺母 5—弹簧;