3章机械加工表面质量及控制.pptxVIP

zhaojiafeng2010@yahoo.cn 密码：123456789QQ:1574641234机械制造工艺学——青岛学院 赵佳峰 2011年4月1 第三章 机械加工表面质量及控制本章要点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 第三章 第一讲主要内容 1、加工表面质量的概念：表面的几何形状误差；表面层金属的力学物理性能和化学性能变化。 2、表面质量对零件使用性能的影响（耐磨性、耐腐蚀、疲劳强度、配合性质） 3、影响表面粗糙度的因素：切削加工、磨削加工重点： 表面的几何形状误差；表面质量对零件使用性能的影响（耐磨性、耐腐蚀、疲劳强度、配合性质）难点： 影响表面粗糙度的因素 作业：3-3加工质量尺寸精度形状精度位置精度加工精度表面几何形状精度表面缺陷层2.3已加工表面质量7.wmv表面质量表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力（通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内）表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等） 加工质量包含的内容§3.1 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表面粗糙度表面微观几何形状特征表面波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工表面质量表面层冷作硬化表面物理力学性能的变化表面层残余应力表面层金相组织的变化RZHλλ a）波度b）表面粗糙度 零件加工表面的粗糙度与波度RZ§3.1 加工表面质量及其对使用性能的影响（一） 表面的几何形状误差 表面粗糙度：加工表面的微观几何误差，波长与波高比值小于50。表面波度：加工表面不平度波长与波高比值在50～1000的几何形状误差纹理方向 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。伤痕 是指在加工表面个别位置出现的缺陷，如沙眼、气孔、裂痕等。切屑刀具积屑瘤 切屑的分离和积屑瘤§3.1 加工表面质量及其对使用性能的影响（二）表面层金属的力学物理性能和化学性能变化表面层金属的冷作硬化表面层的残余应力表面层金相组织的变化（二）表面层金属的力学物理性能和化学性能变化1、表面金属层的冷作硬化 在加工过程中，表面层金属产生强烈的塑性变形，使工件加工表面层的强度和硬度都有所提高的现象。冷硬层深度h硬化程度N表示方法硬化程度：其中：HV——加工后表面层的显微硬度HV0——材料原有的显微硬度2、表面层金相组织变化 在加工中，由于切削热的作用引起表层金属金相组织发生变化的现象。3、表面层产生残余应力 在加工中，由于切削变形和切削热的作用，工件表层及其基体材料的交界处产生相互平衡的弹性应力的现象。1．表面质量对零件耐磨性的影响1)表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度值↓→耐磨性↑，但有一定限度表面粗糙度Ra值约为0.32～0.25μm较好。2)表面纹理方向对耐磨性的影响表面纹理方向影响金属表面的实际接触面积和润滑液的存留情况。重裁轻载3)冷作硬化对耐磨性的影响加工硬化一般能提高耐磨性0.5 ～ 1倍。 过度的加工硬化也会使耐磨性下降。2．表面质量对零件疲劳强度的影响1)表面粗糙度的影响 表面粗糙度、划痕、裂纹等缺陷员易形成应力集中。2)表面残余应力对疲劳强度的影响影响极大拉应力加剧疲劳裂纹的产生和扩展；残余压应力，能延缓疲劳裂纹的产生、扩展，而使零件疲劳强度提高。3)表面层的加工硬化对疲劳强度影响 适当的加工硬化能有助于提高疲劳强度。 应控制在一定范围内。3．表面质量对零件耐腐蚀性的影响表面粗糙度值越大，越容易积聚腐蚀性物质；波谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。表面粗糙度的影响零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度表面残余应力对零件耐腐蚀性影响残余压应力使零件表面紧密，腐蚀性物质不易进入，可增强零件的耐腐蚀性；拉应力则降低耐腐蚀性 4．表面质量对配合性质的影响相配零件间的配合关系是用过盈量或间隙值来表示的。 对间隙配合而言，会使配合表面很快磨损而增大配合间隙，改变配合性质，降低配合精度。表面粗糙度的影响 对过盈配合而言，减小实际过盈量，降低了连接强度，影响了配合的可靠性。表面残余应力的影响 表面残余应力会引起零件变形，使零件形状和尺寸发生变化，因此对配合性质有一定的影响。§3.1 加工表面质量及其对使用性能的影响重载荷初始磨损量轻载荷Ra（μm） 表面粗糙度与初始磨损量二、 表面质量对零件使用性能的影响 对耐磨性影响表面粗糙度值↓→耐磨性↑，但有一定限度纹理形式与方向：圆弧状、凹坑状较好适当硬化可提高耐磨性对耐疲劳性影响表面粗糙度值↓ → 耐疲劳性↑适当硬化可提高耐疲劳性对耐蚀性影响表面粗糙度值↓→耐蚀性↑表面压应力：有利于提高耐蚀性对配合质量影响表面粗糙度值↑ →配合质量↓ 第三章 第一讲 小结