第9章 已加工表面质量 切削原理课件PPT.pptVIP

第九章 已加工表面质量 （一）加工表面的几何形状误差 （二）表面层金属的力学物理性能和化学性能 加工表面质量对机器零件使用性能的影响 （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 加工表面如果越粗糙，必然会影响配合表面的配合质量。表面粗糙度越大，变化量就越大，从而影响配合的稳定性。 ②表面物理机械性能对疲劳强度的影响 表层残余压应力—提高零件疲劳强度（抵消交变载荷的拉应力） 表层残余拉应力—降低零件疲劳强度（容易使表面产生裂纹） 适度冷作硬化—提高零件疲劳强度（阻止裂纹的出现和扩展） 过度冷作硬化—降低疲劳强度（容易使表面产生裂纹） 磨削烧伤—降低疲劳强度（表层的硬度、强度都下降） 3) 表面质量对配合精度的影响 表面粗糙度Ra大 ①间隙配合初期磨损量大，间隙值增大 ②过盈配合部分凸峰被挤平，过盈量减小 4) 表面质量对耐腐蚀性的确影响 表面粗糙度Ra↑— 耐腐蚀性↓ （由于电化学腐蚀作用） 5) 其它影响 理论情况： 实际情况： 刀刃钝圆半径的影响 后刀面磨损棱面VB的影响 结论 如课本145第二段，图9－3 1.晶粒压缩变长，剪切滑移而倾斜 2.接近刀刃，0点断裂 3.已加工表面进一步纤维化，平行于已加工表面 振动:切削过程中如果有振动，表面粗糙度就会显著变大。振动是由于径向切削力Fr太大，或工件系统的的刚度小而引起的。 副切削刃:对残留面积的挤压，使残留面积向与进给相反方向变形，使残留面积顶部歪斜而产生毛刺，加大了表面粗糙度。 过渡刃圆弧部分的切削厚度是变化的，近刀尖处的切削厚度很小。当进给量小于一定限度后，这部分的切削厚度小于刃口圆弧所能切下的最小厚度时，就有部分金属未能切除，就会使表面粗糙度增大。 切削脆性材料时，产生崩碎切屑，切屑崩碎时的裂缝深人到已加工表面之下，使粗糙度增大。 此外，排屑状况、机床设备的精度和刚度等，也会影响已加工表面的表面粗糙度。 影响粗糙度的因素 一刀具方面 2刀具的刃磨质量 刀刃前、后刀面，切削刃本身的粗糙度值直接影响被加工面的粗糙度。一般来说，刀刃前、后刀面的粗糙度应比加工面要求的粗糙度小1～2级。 3刀具的材料 刀具材料与被加工材料金属分子的亲和力大时，被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺，且被粘结在刀刃上的金属与被加工表面分离时还会形成附加的粗糙度。因此凡是粘结情况严重，摩擦严重的，表面粗糙度都大;反之如果粘结和摩擦不严重的，表面粗糙度都小。 二切削条件 1切削速度v 加工塑性材料时，切削速度对积屑瘤和鳞刺的影响非常显著。切削速度较低易产生鳞刺，低速至中速易形成积屑瘤，粗糙度也大。避开这个速度区域，表面粗糙度值会减小。加工脆性材料时，因为一般不会形成积屑瘤和鳞刺，所以切削速度对表面粗糙度基本无影响。 由此可见，用较高的切削速度，既可提高生产率，同时又可使加工表面粗糙度较小。所以最重要的是发展各种新刀具材料和相应的新刀具结构，以便有可能采用更高的切削速度。 2进给量f 从几何因素中可知，减小进给量f可以降低残留面积的高度。同时也可以降低积屑瘤和鳞刺的高度，因而减小进给量可以使表面粗糙度值减小。但进给量减小到一定值时，再减小，塑性变形要占主导地位，粗糙度值不会明显下降。当进给量更小时，由于塑性变形程度增加，粗糙度反而会有所上升。 3切削深度ap 一般来说，切削深度对加工表面粗糙度的影响是不明显的，在实际工作中可以忽略不计。但当aplt;0.02～0.03mm时，由于刀刃不是绝对尖锐而是有一定的圆弧半径，这时正常切削就不能进行，常挤压滑过加工表面而切不下切屑而将在加工表面上引起附加的塑性变形，从而使加工表面粗糙度增大。所以切削加工不能选用过小的切削深度。但过大的切削深度也会因切削力、切削热剧增而影响加工精度和表面质量。 4切削液 切削液的冷却和润滑作用，能减小切削过程的界面摩擦，降低切削区温度，从而减少了切削过程的塑性变形并抑制积屑瘤和鳞刺的生长，因此对减小加工表面粗糙度有利。 三被加工材料 一般来说，材料韧性越好，塑性变形倾向越大，在切削加工中，表面粗糙度就越大。被加工材料对表面粗糙度的影响与其金相组织状态有关。 四工艺系统的精度和刚度 加工后的表面粗糙度要低，必须有高运动精度的机床和高刚度的工艺系统，有较强的抗振性，否则即使有很好的刀具，选择最佳的切削用量也很难获得高质量的加工表面。 降低表面粗糙度的措施 第四节 加工硬化 加工硬化在机械工程中的作用是：①经过冷拉、滚压和喷丸（见表面强化）等工艺，能显着提高金属材料