第7章 表面质量09.pptVIP

1.研磨 研磨可以达到很高的精度和表面质量。 （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 （5）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0.1~0.3MPa， 精研0.01~0.1MPa 。 2.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。 3.珩磨 采用精密油石相对于工件作螺旋线运动，油石弹性压在工件表面上。 珩磨后表面粗糙度可达Rz0.4~Rz3.2，有时可达Rz0.1以下。 4.抛光 原理与研磨相似，只是研具采用无纺布等软质材料。抛光可用于自由曲面加工。 三、表面强化工艺 主要指冷压工艺，使表面层发生冷塑变形，硬度提高，产生残余压应力。 常用冷压工艺有： （一）喷丸强化 （二）滚柱滚压强化 * 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，例W28、W14。 砂轮修整 砂轮修整质量越高，磨削表面质量越好 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 2. 磨削用量的影响 砂轮速度 工件速度及纵向进给量 磨削深度和光磨次数 砂轮速度v↑ →表面粗糙度Ra ↓ 工件速度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↑ 4. 冷却润滑的影响 3. 工件材料的影响 根据上述实验关系，可以得到经验公式： 7.3 影响零件表面层物理机械性能的因素 一、加工表面层的冷作硬化 1、定义： 加工层材料因塑性变形使晶体间产生剪切滑移，晶格扭曲、晶粒拉长、破碎和纤维化，材料的强度、硬度都提高的现象称为冷作硬化。 2.衡量指标： 硬化层深度：h 表层显微硬度：H 硬化程度：N=(H-H0)/H0 2.衡量指标： 硬化层深度：h 表层显微硬度：H 硬化程度：N=(H-H0)/H0 2.衡量指标： 硬化层深度：h 表层显微硬度：H 硬化程度：N=(H-H0)/H0 3.物理因素对于冷作硬化的影响 切削力↑，则塑性变形↑，冷作硬化↑。 变形速度↑，则塑性变形↓ ，冷作硬化↓ 。 变形温度（0.25~0.3）倍的金属熔化温度时，变形金相组织会有所恢复，冷作硬化↓。 4.影响表面层冷作硬化的因素 （1）刀具：刀刃钝圆半径↑，冷作硬化↑； 后刀面磨损↑，冷作硬化↑。 （2）切削用量：切削速度↑，切削温度↑， 则冷作硬化↓； 进给量↑，冷作硬化↑。 （3）被加工材料：硬度↑，冷作硬化↓；