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第三章 机械加工表面质量;§3.1 机械加工表面质量对零件使用性能的影响;;1、表面的几何形状特征; 纹理方向 是指表面刀纹的方向，取决于表面形成所采用的机械加工方法。一般运动副或密封件对纹理方向有要求。;2、表面层物理力学、化学性能;(2)表面层金相组织变化;二、加工表面质量对机器零件使用性能的影晌; 重裁情况下，由于压强、分子亲和力和润滑液的储存等因素的变化，其规律与上述有所不同。;2．表面质量对零件疲劳强度的影响;;3．表面质量对零件耐腐蚀性的影响;; 4．表面质量对配合性质的影响;一般来说，表面粗糙度应与加工精度相适应; §3.2 影响表面粗糙度的工艺因素及其改善措施;一、切削加工 （一）几何因素 1、刀尖半径较小时理论粗糙度的计算 ;2、刀尖半径较大时理论粗糙度的计算 ;;(二）物理因素 加工表面实际廓形与理论廓形差别较大，原 因是加工中存在积屑瘤鳞刺，振动等物理现象。 1、切削用量的影响 （1）进给量f的影响 当：f0.15mm时 f ↑ →Rz ↑ f0.15mm时 f ↑ →Rz ↗ f0.02mm时 f ↑ →Rz → ;（2）切削速度的影响 加工脆性材料时，切削速度对于粗糙度影响不大 加工塑性材料时，积屑瘤对粗糙度影响很大。;（3）切削深度ap的影响 一般切削深度ap对于粗糙度影响不大，但太小 时，有可能吃不住刀，摩擦严重。 2、工件材质的影响 工件材质韧性、塑性增大，Ra增大 工件材质晶粒越均匀，颗粒越细小，Ra减小 3、刀具材料的影响 刀具越硬，越耐磨，加工Ra越低 硬质合金刀具加工后的Ra高速钢加工后的Ra ;金刚石刀具的性能：;二、磨削加工 砂轮上的磨粒因几何角度，位置不同起三 种不同的作用 锋利、位置靠前的起切削作用 较锋利、位置较靠前的起刻划作用 较钝、位置靠后的起抛光作用 磨削表面粗糙度与砂轮、工件材质、磨削用量有关;1、砂轮： 砂轮粒度↑ →表面粗糙度Ra↑ * 一般磨料的粒度用粒度号表示，每英寸长度上的网眼个数为粒度号，例80#，60#； * 微粉用最大颗粒的最大尺寸的微米数表示，例如W28、W14。;2、磨削用量 砂轮速度v砂↑ →表面粗糙度Ra ↓ ;工??速度v工↑ →表面粗糙度Ra ↑ ;砂轮相对于工件的进给量f↑ →表面粗糙度Ra↑;磨削深度ap↑ →表面粗糙度Ra↑;根据上述实验关系，可以得到经验公式： 3、砂轮修整 砂轮修整质量越高， 磨削表面质量越好。; 对磨削表面粗糙度来说，振动是主要影响因素。振动产生的原因很多，不表。;6. 切削液;三、超精研、研磨、珩磨、抛光 超精研、研磨、珩磨、抛光加工的共同特点是： 1、不选择切削用量，只限定压强和加工时间 2、无需精密机床 3、降低表面粗糙度效果明显，提高精度不明显 4、加工余量小;（一）超精研 1、工作原理：采用细粒度的磨条在一定压力和切削速度下往复运动，对表面进行光整加工。 加工运动：A、工件低速回转运动；B、磨条轴向进给运动：C、磨条高速往复振动。 ;2、切削过程：可分为四个阶段 （1）强烈切削阶段：少数波峰上压强很大，切削作用剧烈。 （2）正常切削阶段：接触面积增大，接触压强减小，切削作用减弱。 （3）微弱切削阶段：接触面积进一步增大，接触压强进一步减小，磨条起抛光作用。 （4）停止切削阶段：工件被研平，接触压强很小，磨条与工件之间形成油膜，切削停止。;（二）研磨 研磨可以达到很高的精度和表面质量。 基本原理：通过介于工件和硬质研具之间的磨料或研磨液的流动产生机械摩擦和化学作用去除微小加工余量。;1、研磨特点： （1）研具较软，以铸铁、塑料、硬木制成。 （2）磨料中混有化学物质，机械与化学作用同时进行，磨粒运动轨迹复杂，保证均匀性。 （3）加工表面质量高。 2、研具：磨具应软硬适当,组织均匀。 粗研采用铜、铝，精研采用铸铁。 3、研磨剂：研磨剂为磨料与油脂的混合剂。 磨料种类：金刚石微粉,碳化硅,氧化铝等。 油脂起调和磨料.化学腐蚀作用。 油脂种类：油酸,凡士林,变压汽油。;4、研磨参数 （1）磨料粒度：粒度↑，则粗糙度↑ ， 效率↑。 （2）研磨速度：一般研磨速度0.5m/s， 精研速度0.16m/s。 （3）研磨余量：手工研磨余量10μm， 机械研磨余量15μm。 （4）研磨压强：粗研0.1~0.3M