影响机械加工表面质量的因素
浅谈影响机械加工工件表面质量的因素

接触面的粗糙度有一个最佳值 ,其值 与零件的工作情况有关 ,工作 载荷加大时,初期磨损量增大 ,表面粗糙度最佳值也加大。在干摩擦或半 干摩擦 隋况下 ,摩擦副表面的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。一个 刚 加 1好的摩擦 副的两个接触表面之 间,最初阶段只在表面粗糙 的的峰部 接触 ,实际接触面积远小于理论接触面积 ,在相互接触的峰部有非常大 的 单位应力 ,使实际接触面积处产生塑性变形 、弹性变形和峰部之间的剪切 破坏,引起严重磨损。因而接触部分金属的挤裂 、破碎 、切断等作用都较 强 ,磨损也就较大。随着走合期过程 的进行 。表面粗糙度逐渐减小 ,实际 接触 面 积增 大 ,磨 损也 随 之逐 步 减小 ,就进 入 正常 磨损 阶。
1 )刀具几何形状 的复映 。刀具 相对于工件作进给运动时 ,在加 工 表面 留下 了切 削层 残 留面积 ,其 形状时刀具 几何形状 的复映 。减小进 给量 、 主偏 角 、副偏 角 以及 增 大 刀 尖 圆 弧 半 径 ,均 可 减 小 残 留 而 积 的 高 度。此外 ,适当增 大刀具 的前角以减小切 削时的塑性变形程度 ,合理选 择润 滑 液 和 提 高 刀具 刃 磨 质 量 以 减 小 切 削 时 的塑 性 变 形 和 抑 制 刀 瘤 、鳞 刺的生成,也是减小表 面粗糙度值 的有效措施 。 2)工 件 材 料 的 性 质 。加 T 塑 性 材 料 时 ,由 刀 具 对 金 属 的 挤 压 产 生 了塑性变形 ,加之 刀具 迫使切屑 与 件分离 的撕 裂作用 ,使表面粗糙 l 厂 度值加大。工件材料韧性愈好 ,金 属的塑性变形愈大 ,加丁表面就愈粗 糙 。加工脆性材料时 ,其切屑呈碎粒状 ,由于切屑的崩碎而在加 _表面 l r 留下许多麻点 ,使表面粗糙 。 3)切 削用 量 。切 削 用 量 是 切 削 时 各 运 动 参 数 的 总称 ,包 括 切 削 速 度 、进 给量和背吃刀量 ( 切削深度 )。
机械加工表面质量的影响因素
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浅谈机械加工表面质量的影响因素摘要:机械产品的使用性能和使用寿命与组成产品的零件加工质量密切相关,零件的加工质量是保证产品质量的基础。
衡量零件加工质量好坏的主要指标有:加工精度和表面粗糙度。
本文主要对机械加工表面质量的影响因素进行浅析,从而来提高机械加工表面质量。
关键词:机械加工;表面质量;影响因素工艺系统的振动对工件表面质量的影响在机械加工过程中,有时工艺系统会发生振动,即在刀具的切削刃与正在切削的工件表面之间除了名义上的切削运动之外,还会出现一种周期性的相对运动。
振动系统的各种成形运动的干扰和破坏,使被加工表面外观与振纹,增加表面粗糙度,加工表面质量的恶化。
刀具几何参数和材料对加工表面质量的影响切削刀具几何参数,边角,角,主要刀尖半径对表面粗糙度的影响最大。
在某些情况下,减少了边角,角,角半径可以减小表面粗糙度。
在相同的条件下,硬质合金刀具加工表面粗糙度值低于高速钢刀具,金刚石,立方氮化硼刀具优于硬质合金,但由於钻石、铁族材料的亲和力,它不用于处理铁基材料。
此外,耙,刀具,切割边缘本身粗糙度将直接影响加工表面粗糙度,因此,要提高刀具刃磨质量,使刀具和刀片,切割边缘粗糙度值比工件表面粗糙度值低1~2级。
切削液对加工表面质量的影响切削液的冷却和润滑,可减少切削过程界面摩擦,降低切削温度,切削层表面金属塑性变形程度下降,并抑制积屑瘤和规模生产。
在生产中,合理选择切削液对不同材料可以大大降低工件的表面粗糙度。
工件材料对加工表面质量的影响塑料材料,工具,金属挤压产生塑性变形,切削力与工件和芯片分离的撕裂作用,使表面粗糙度值增加。
工件材料的韧性,金属的塑性变形大,加工表面粗糙。
脆性材料,芯片被打破,由于粒状,断屑和左许多坑加工表面和表面粗糙。
对同一材料,较粗粒结构,更大的加工表面粗糙度。
因此,为了降低加工表面粗糙度,往往在切割的材料之前,淬火和回火或正火处理获得均匀,细晶结构,硬度高。
切削条件对工件表面质量的影响与切削条件有关的工艺因素,包括切削用量、冷却润滑情况、进给速度、切削深度等。
影响机械加工表面质量的因素及采取的措施
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影响机械加工表面质量的因素及采取的措
施
机械加工表面质量受到多种因素的影响,以下是一些常见因素及采取的措施:
1. 切削参数:
- 切削速度:过高的切削速度可能导致表面粗糙度增加,应根据工件材料和刀具选择适当的切削速度。
- 进给速度:过高的进给速度会增加切削力,可能导致振动和不稳定,影响表面质量,应选择适当的进给速度。
- 切削深度:过大的切削深度可能导致切削力增加和刀具失稳,影响表面质量,应选择适当的切削深度。
2. 刀具选择:
- 刀具材料和涂层:选择适当的刀具材料和涂层,能够提供更好的切削性能和寿命,有利于提高表面质量。
- 刀具尺寸和几何形状:选择合适的刀具尺寸和几何形状,以确保切削稳定性和表面质量。
3. 工件夹持和支撑:
- 夹持方式:选择适当的夹持方式和夹具,确保工件固定稳定,避免振动和变形,有利于提高表面质量。
- 支撑结构:对于柔性或薄壁工件,提供适当的支撑结构,以减少振动和变形,有助于改善表面质量。
4. 切削润滑和冷却:
- 切削润滑剂:使用适当的切削润滑剂,可以减少摩擦和热量,改善切削过程,提高表面质量。
- 冷却剂:使用合适的冷却剂冷却切削区域,防止过热,减少切削力和刀具磨损,有利于提高表面质量。
5. 切削震动和振动控制:
- 刀具和工件的几何匹配:确保刀具和工件的几何匹配,减少切削震动和振动的发生,有助于提高表面质量。
- 切削参数的优化:通过调整切削参数,降低切削震动和振动的发生,有助于改善表面质量。
以上是一些常见的影响机械加工表面质量的因素和采取的措施。
在实际应用中,还需根据具体情况进行综合考虑和调整,以获得满足要求的表面质量。
机械加工表面质量的影响因素及控制措施
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机械加工表面质量的影响因素及控制措施机械加工表面质量表面是影响机械产品性能的重要环节,故对机械加工表面质量影响因素进行分析,把握影响根源,才能够对症下药,做到有效控制。
本文就机械加工表面质量的影响及原因进行了分析,并提出了解决措施。
伴随着近几年现代机械技术的快速发展,各种自能化设备及机械成为了人们生产、生活的工具,使得各种机械零件长时间处于高温、高速、高压环境,为此,当前各行各业对机械零件加工质量要求也随之提高,一旦出现零件质量问题,势必会导致原有工作性能因此受到影响。
通过综合分析,不难发现导致零件工作性能受到影响的关键因素当属零件表面质量,由于其可能对零件上的物理动能造成影响,故本文就机械加工表面质量影响进行探索,旨在为机械加工提出相应的解决对策。
机械加工表面质量的影响因素分析1.1零件加工的原材料机械加工中原材料是非常重要的基础性部分,在进行机械加工时,不管拥有何种技术手段和技术条件,若加工材料欠佳那么机械加工表面质量也势必会受到影响。
为此,机械加工企业要重视长远发展就必须对原材料有更深的认识,并尽可能选择良好的原材料。
1.2零件加工的技术零件加工本身就需要采用强大的技术作为支撑,除去原材料可使机械加工表面受到影响,加工技术也是影响机械加工表面的重要因素之一。
优秀的技术条件和技术支持,在很大程度上可使机械加工原材料上的小缺点受到影响;但若技术非常落后,那么即使拥有再好的原材料也是无法使机械零件质量得到保证的。
为此,提高切削和打磨等加工技术均是提升机械加工表面质量的重要方法。
1.3零件表层的冷作硬化在机械零件加工时,“切削力作用产生的塑性变形”是左右零件表面质量的因素之一,其可导致零件表面出现扭曲变形,“晶粒之间所形成的剪切滑动,晶粒因此出现纤维化和被拉长的变化,严重情况下甚至出现破碎”,这些因素都可能对机械零件表层的硬度造成影响,也就是我们所说的“冷作硬化”。
这种反应的存在也在一定程度上,可致使金属的变形阻力发生变化,相应的物理性质也会因此发生变化。
影响机械加工表面质量因素分析及其控制对策
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( 哈 尔滨 东安机 电制造有限责任 公司 ,黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 6 0)
摘 要 :近年 来 ,我 国机 械 生产 水平 有 了很 大 改善 ,机 械加 工 效率 有 了很 大提 高 ,但 从机 械加 工水 平来 看 ,我 国机械 加 工的表面质量仍有很大进步空间,本文从零件表面的粗糙度进行分析,分析其对物理学性能的影响 ,并对影响机械加工 表 面质量 的 因素进 行研 究 ,提 出控 制机 械加 工表 面质 量 的对策 。 . 关键 词 :机械 加 工 ;表 面质 量 ;控 制 对策 中 图分 类 号 :T H 1 1 文献标 识码 :A
在 机 械 零件 加量 的最主要 因素 之 在 继续拧 切削参 数 的选择过 程 中,主要是
因此 ,要想 提高加 工质 量 ,关 键要 降 确定 切削 刀具 的角度 、速度 与深度 等 。在 件等 各种 成形运 动 ,导致加 工表 面出现振 低表 面 的粗糙度 ,具体 来说 ,根据 当前 的 确定 进 给量 的确 定 的前提下 ,降低 主偏角 纹 、粗糙 度值也 会增 加 ,降低加 工的表 面 技术 水平 ,可 以实现 超精 密的切 削 ,提 高 与 副偏角 ,或 者适 当的增加 大刀尖 圆弧半
工 业 技 术
C — h i n — a N e — w T e c h n 旦 ) o l m d u c t s 口匪盈盈圈 ● ■ 瞄 ■ ■ ■ ■ ■ 阻 o g i e s a n dP
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影 响机械 加工表 面质量 因素分析及其控制 对策
杨 红良 乐山红
1 影 响机械 加工零 件表 面质量 的 因素 1 . 1 受 到加 工过程 的影 响 几何参 数 、材料及 振 动与切 削液及 切削条
浅析机械加工表面质量影响因素
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浅析机械加工表面质量影响因素作者:王凯为来源:《数字化用户》2013年第05期【摘要】机器的组成离不开零件,因此零件在质量和性能上的好坏也决定了机器能否有效运行。
因而零部件在质量上的要求也在一定程度上对机械加工表面的质量有一定的要求,因此,本文将对机械加工表面质量影响因素进行分析,从而提高机械加工方面的质量水平,改善机械加工在加工表面的质量问题。
【关键词】零件加工质量机械表面影响因素残余应力科学技术的发展为我们的生产技术的进步提供一个良好的技术基础,使得人们机械零件的要求质量的越来越高,因此,随着仪器的不断升级,机械零件的要求也越来越高,因此为了确保机械的安全有效的运行,对机械零件的质检也要进行严格把守。
在机械零件质量问题我们不仅强调精度上的精密,在其表面质量上的要求也是有一定的要求。
机械加工表面质量是指机械零部件加工完成后,其表面所表现的出的状态[1]。
机械表面质量会随身机器在运行的过程不断的受到磨损和腐蚀,从而能也在一定程度影响了机器的质量问题。
因此对机械加工的表面质量影响因素进行阐述,从而能够改善机器使用寿命。
一、机械加工零件表面质量含义及要求(一)表面质量含义机械的表面是难以做到绝对光滑的程度的技术水平,在零件表面进行加工时对受切削力、切削热的影响产生机械性能的改变,因此我们一般从三个方面对表面质量进行含义概括。
1.机械加工零件表面粗糙度。
粗糙度的产生是由于加工表面在进行切削的加工过程中产生的微小峰谷从而导致在微观形成一定几何形状的误差,也由于加热和切割工具在使用过程中产生的摩擦和高频振动也会形成机械表面的粗糙度。
2.机械性能的变化。
由于受到物理作用的原因,在机械表面往往在加工过程中受到切削变形或者是切削热的影响,因此产生的残余应力是会在一定程度上使得表面产生裂纹。
从而影响了金属表面质量的稳定度,存在着一定的威胁性。
3.表面层金相组织的变化。
对机械表面惊醒磨削时,所产生的高温容易破坏到机械零件表面,使得钢件表面退火,从而导致表面的金属发生了相变。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
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影响机械加工表面质量的因素及改进措施在现代工业生产中,生产机械需要在高速运转的状态下工作。
这就需要机械加工零件具有较高的抗磨损、抗腐蚀能力、零件表面具有较高的质量。
机械加工表面质量对机械生产效率与产品质量的影响非常大,要提升机械生产的效率与产品质量,就需要了解影响机械加工表面质量的因素,并对这些因素加以控制,从而提升机械加工表面的质量,促进机械生产效率与产品质量的提升。
本文将对机械加工表面质量影响因素及改进措施进行了一定的阐述。
标签:影响;机械加工;表面质量;因素;改进措施一、影响机械加工表面质量的关键因素(一)切削力和切削热切削加工是机械零件加工中的一道重要工序,是机械零件加工的一种主要的加工方法,而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。
在切削加工中,加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中,会产生残余应力,表面层硬度也会发生改变,甚至改变金属材料的金相组织。
在切削热和切削力的作用下,在切削的过程中,机械零件的表面层形态发生变形,进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面,零件变形的阻力加大,改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中,会产生大量的切削热。
零件表面层材料的温度如果超过特定的界限,金属零件表层的硬度和强度将会降低,零件表面层材料的金相组织也会受到影响,在表层产生一定的残余应力,零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
(二)原始误差理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值,就是所说的原始误差,它是在机械零件的加工过程中产生的。
分析其形成的原因可知,机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量,在很大程度上受到原始误差的影响。
另外,机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响,测量仪器也会造成一定影响。
原始误差主要包括两个方面,即调整误差和原理误差。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
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影响机械加工表面质量的因素及改进措施
一、影响机械加工表面质量的因素。
1.机床和刀具破损:机床体系及其附件的破损,会影响刀具的正常安
装及运行,从而产生肉眼可见的小硬斑、节肢及拉伤着痕等。
刀具的破损,也会影响机加工表面的质量,表现在高点、拉伤、刀印等方面,增大机加
工表面质量不稳定性及表面粗糙度。
2.刀具磨损:刀具工作经过一段时间,就会变得锋利变尖,从而影响
机械加工表面质量,表现为断刃,切口拉伤等,给进程控制带来更多的困难,增加了失效率。
3.加工环境:通常条件下,温度、湿度、噪声及污染等外界环境因素,会影响机械加工表面质量,表现为减少刀具的硬度,使刀具失去钝化作用,从而影响机械加工表面的质量。
4.加工工艺:在机械加工过程中,不同的加工工艺选择,会影响机械
加工表面的质量,如使用过大的进给量或过长的切削时间,则会使刀具快
速磨损,影响加工表面质量。
二、改善措施。
1.检查机床及刀具:定期检查机床及刀具的破损情况,及时更换破损
的部件,使刀具能够正常工作。
2.控制刀具磨损:合理控制刀具的运行时间,根据不同材料选择合适
的刀具,以满足机械加工工艺要求,并减少刀具的损。
机械加工质量的影响因素及防治措施
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机械加工质量的影响因素及防治措施摘要:在加工过程中,影响工件表面质量的因素很多,导致产品质量不合格,进而影响其使用寿命和性能。
因此,它是进一步提高加工质量水平和工作效率的有效手段,也是加工人员和相关管理人员在加工前必须面对和考虑的问题。
关键词:机械加工质量;影响因素;防治措施1机械加工质量对产品性能的影响加工质量直接影响到产品的实际性能,因此要注意具体的影响程度,采取合理的方法,适当避免干涉程度,以保证加工质量更好,产品性能得到保证。
1.1 耐磨性加工质量是影响零件磨损的决定性因素。
在零件的具体操作过程中,如果加工表面粗糙,势必影响零件的操作效果,也会产生更为严重的后果。
零件的磨损可分为不同的阶段,主要包括两个阶段,即初始磨损阶段和正常磨损阶段。
表面的基本粗糙度是一个不容忽视的重要问题。
它会直接影响零件的使用。
如果表面粗糙度控制得当,损伤越小,使用寿命越长,其他部件的干涉越小。
如果表面粗糙度值太小,润滑油就不易保存,这就增加了部件在运行过程中与其他部件的接触面,相应的磨损程度也就大大提高。
1.2 疲劳强度金属易受多种因素和载荷的影响。
在各种因素和载荷的影响下,金属能够反映变形,同时又呈现冷热交替的状态,加剧了金属本身的疲劳。
零件一旦受到影响,加工阶段的表面粗糙度会显著提高,抗疲劳效果较差。
1.3耐腐蚀性一般来说,零件往往表现出相应的耐腐蚀性因素,而外观的表面质量会严重影响零件的耐腐蚀性。
零件是否会发生严重腐蚀与表面质量的好坏密切相关[3]。
如果零件的实际粗糙度很明显,则表明其耐腐蚀性很低。
如果表面光滑,基本防腐效果极佳。
2 影响机械加工表面质量的因素根据机械加工原理以及实际生产经验,影响机械加工表面质量的因素可以分为以下几个方面:2.1影响表面粗糙度的因素2.1.1材料的性能影响粗糙度机械零件基体材料的性能是决定加工后表面性能的重要因素。
例如,发现合金材料在加工前经过热处理。
这种热处理可以改善合金材料在加工过程中的磨损机理,提高合金材料的耐磨性,获得表面耐磨性好的机械零件。
机械加工表面质量影响因素及对策分析
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1 机 械 加工 后零 件 表 面质 量要 求
() 工后 的 零件 表 面 的尺 寸公 差 必须 符 合零 件 的 规定 。 () 1加 2
糙 度变 大 而 引起 的 。 零 件表 面 各个 部 位 的形 状及 位 置应 当 符合 零件 的规 定 ( 直 度 、 垂 平 2 3 表 面质 量 会影 响 到耐 蚀性 . 行 度 等) 3 零 件 的表 面硬 度 必须 符 合其 硬度 测 定 的标准 。() 。() 4 测 零 件表 面 的 耐腐 蚀性 一般 取 决于 零 件表 面 的粗 糙 度 ,粗 糙度
在 间 隙配 合 中 , 糙 度越 大 , 粗 磨损 就越 大 , 间隙就 会增 加 , 致 配合 导 的要 求 受到破 坏 。但 是 , 如果 零 件过 于盈 合 , 会将 零 件 的表 面 凸 峰
挤 压 得相 对 过平 , 会 降低零 件 表面 的实 际盈量 , 也 导致 降低 与 之配 合 工件 问的连 接 强度 。
z n h a j 。 g eY ni u
机械 加工表面质量影响因素及对策分析
艾 勇 军
( 贵州双阳飞机制造 厂, 贵卅I 安顺 5 1 1) 6 0 8
摘 要: 机械零件 表面层 的质量 决定了零件 的可靠 性与耐久度 。现概述 了机械加工后零 件表面 的质量要求 , 影响机械 加工表面质 量的因 对 素进行 了分析 , 并从 5个方面探讨 了提高机械加工表 面质量的对策措施 。
零 件 加工 表面 的 磨损 主 要包 括 初 期 、正 常 以及 剧烈 3个阶 段 的磨损 。零件 加 工表 面 的粗 糙度 很 大程 度 上影 响 到 了其 表 面 的磨 损 。 般 来说 , 件表 面 的粗 糙 度越 小 , 一 零 磨损 也 就越 小。 果 表面 的 如 粗 糙度 太 小 , 不适 合润 滑 剂 的储 存 , 反而 会 引起 磨损 的增加 。 因此 , 其 粗糙 度 需要 一 个最 佳值 。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
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影响机械加工表面质量的因素及改进措施摘要:本文对机械加工表面质量进行了分析,指出了影响机械加工表面质量的因素,并提出了提高机械加工表面质量的措施,对工程实践有一定的指导作用。
关键词:机械加工表面质量改进措施机械加工表面质量,是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度,也叫粗糙度,其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。
产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。
机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。
一般而言,重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高。
这是因为表面质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。
研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
1.机械加工表面质量对产品性能的影响1.1 表面质量对耐磨性的影响零件磨损一般可分为三个阶段,初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。
表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。
一般说表面粗糙度值愈小,其磨损性愈好。
但表面粗糙度值太小,润滑油不易储存,接触面之间容易发生分子粘接,磨损反而增加。
因此,接触面的粗糙度有一个最佳值,其值与零件的工作情况有关,工作载荷加大时,初期磨损量增大,表面粗糙度最佳值也加大。
1.2表面质量对疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面,因此,零件的表面质量对疲劳强度影响很大。
表面粗糙度值愈大,抗疲劳破坏的能力就愈差。
1.3表面质量对耐蚀性的影响零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。
表面粗糙度值愈大,抗蚀性就愈差。
1.4表面质量对配合质量的影响表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。
对于间隙配合,粗糙度值大会使磨损加大,间隙增大,破坏了要求的配合性质。
对于过盈配合,装配过程中一部分表面凸峰被挤平,实际过盈量减小,降低了配合件间的连接强度。
机械加工质量影响因素及改进措施
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机械加工质量影响因素及改进措施摘要:我国机械加工行业快速发展带动了零部件市场对于高质量零部件的广泛需求,众多机械加工企业更加注重机械加工质量。
机械加工质量具有很多的评价指标,本文以此为出发点,向公众解释了现代机械加工质量评价标准中的相关定义及解释,然后重点探讨了影响机械加工质量的几点因素,最后针对本文中提出的相关因素提出了针对性的改进策略。
希望本文能为机械加工企业提供良好的指导方向,能对机械加工技师提供更好的工作思路,以期为我国机械加工行业贡献力量,不断提高机械加工质量。
关键词:机械加工行业;高质量;影响因素;改进策略1 影响机械加工质量的因素1.1 表面质量的影响每一个机械加工零部件的表面都是由切削加工得到的,这里会用到很多涉及到切削加工技术的机床及工具等等。
切削质量的好坏主要与以下几方面因素有关,一是材料本身的性质,在我们日常生活中有时用到的物品都具有相同的硬度和韧性,因此我们普遍认为这些物品的加工流程都是一样的。
其实,这是一种错误的想法。
我们虽然在使用中没看出这两种物品的差别,那是由于我们没有用到它们各自的极限性质。
对于加工零部件的企业来说,不同的材料性质具有不同的加工方法。
有的热塑性材料需要先把材料加热到一定温度然后迅速降温至一定温度,然后快速定型,这样就制作成了韧性好但是硬度不太强的材料,有的热铸性材料是需要把材料加热到一定温度后然后再高温下直接进行定性,下面一步就是逐渐降温,温度稳定下来后这个零件也就做好了,这种方式制作出来的材料具有很好的硬度但是缺乏较好的韧性。
由此看来,材料本身的性质是一个十分重要的因素。
1.2 零件表面耐疲劳程度耐疲劳程度是指材料在加工过程中能够发生反复对抗应力的性质。
尤其是零件的表面性质,耐疲劳程度是零部件表面性质的重要参考指标。
众所周知,在某些极端工况的条件下,互相接触的零件之间会存在应力集中的问题。
从表面现象来看,主要是由于零件互相接触的表面存在极为细微的裂纹划痕,极其微小的凹面突起等等。
机械加工表面质量影响因素及改善
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2、加工表面层的残余应力
2)表面层残余应力的影响因素 (1)刀具方面 ①刀具几何因素 前角对残余应力有很大影响。图p188 454 ②刀具磨损;图p189 4-55 (2)工件方面 工件材料塑性越大,切削加工后产生的残余拉应力越大。 (3)切削条件方面 切削用量三要素对残余应力影响较大。图p189 4-57 、4-58
高速钢、硬质合金或陶瓷刀具在切削低碳钢、中碳钢等塑
性金属,加工工序中都可能产生鳞刺。会使表面粗糙度加工。 成为塑性金属材料精加工的一个障碍。 在物理因素方面,降低表面粗糙度主要措施,即消除积 屑瘤和鳞刺的措施。
2、切削加工表面粗糙度的产生原因及其控制
4)切削机理的变化:
在挤裂切屑或单元切屑形成的过程中,由于单元切屑 周期性的断裂在切屑表面以下深入,在加工表面上留下挤 裂痕迹而呈现波浪形。在崩碎切屑形成过程中,从主切削 刃处开始的裂纹在接近主应力方向斜着向下延伸,造成加 工表面凹凸不平。p182图4-39 切削刃两侧的工件材料被挤压后因没有侧面的约束力
在精密磨削时不能判断试切时的吃
刀量,很不方便。
(3) 磨削用量的选择
1)提高工件速度和采用小的切深能够有效地减小残余拉应
力和消除烧伤、裂纹等磨削缺陷。
3、 磨削烧伤及磨削裂纹及其控制
2)降低砂轮速度也能得 3)提高砂轮速度的同时相应 提高工件速度,可以避免烧伤。
到残余压应力,但是会影响
生产效率,故一般不常采用。
2、切削加工表面粗糙度的产生原因及其控制
1)理论粗糙度P181:
刀具几何参数中的主偏角、副偏角和刀尖圆弧半径及切削
用量中的进给量是产生理论粗糙度的最基本因素。
Rmax
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机械加工表面质量的影响因素及其控制措施
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机械加工表面质量的影响因素及其控制措施摘要机械加工是一项非常精细的工作,加工零件的表面质量会受到相当多因素的制约,本文首先阐述了可能造成机械加工表面问题的几个重要因素,接着论述了几项有效地控制措施,促进工件表面质量的进步。
关键词机械加工;表面质量;控制措施中图分类号tg5 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)92-0052-02著名的木桶原理这样说,木桶容量的大小取决于最低的一块木板,同样的任何机器都是由若干的机械零件组装起来的,机器运转的正常与否与每个零件的质量息息相关。
大量的事实研究表明,机械部件的故障往往从加工表面开始,简单地说,机械零件表面质量的好坏直接决定其性能。
要想保证机械加工表面的质量,就要对可能存在的不利影响因素进行总结和归纳。
1机械加工表面质量的影响因素在通过刀具进行工件制作时,工件表面一定会存在残留的切削部分,一般来说其形状复印了刀具的几何图形。
在进行塑料部件的加工时,在刀具的作用下会出现变形,其中产生的撕裂作用会增大粗糙的程度。
如果加工材料的韧性非常好,那么金属更容易出现塑变,表面的粗糙程度也就越大。
在进行脆性金属加工的时候,由于其切削的碎屑呈颗粒状,迸溅的过程会使工件的表面出现麻点。
磨削加工方式也会造成表面粗糙度的增加,同切削造成的表面粗糙相似,磨削加工造成的粗糙问题也是几何原因以及塑变造成的,其中砂轮的坚硬度、颗粒度以及工作时的速度和半径都是重要的影响因素。
在进行工件的加工时,由于受到切削力的作用,导致塑性变形的出现,品格出现改变,最终出现工件表面的金属在硬度和强度方面增强的结果,这个作用的过程就叫做冷作硬化。
一旦表层出现强化现象,金属发生变形的难度就会加大,随之而来的是金属物理性和塑性的变化。
出现冷作硬化情况的部件呈现出一种不稳定的情况,金属从不稳定的状态向相对稳定的转化的过程就叫做弱化。
温度的情况直接决定着弱化的程度,由于加工过程中,力和热同时作用于工件,所以工件的表面质量是由弱化和强化两种作用共同作用的结果。
影响加工表面质量的因素分析
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影响加工表面质量的因素分析作者:李祝庆来源:《教育界·下旬》2015年第03期【摘要】机械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表面,它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂纹等表面缺陷。
笔者根据在化工设备制造企业从事产品开发和设计的多年经验,对机械加工中出现的一些表面质量问题不断进行分析和总结,就影响机械加工表面质量的因素进行分析和提出一些改进措施,希望对工程实践有一定的指导作用。
【关键词】机械加工表面质量影响因素改进措施机械加工表面质量,是指零件在机械加工后加工面的微观不平度,也叫粗糙度,被加工件的物理、化学及力学性能直接受加工后的表面影响。
质量零件的机械加工质量不仅指加工精度,而且包括加工表面质量。
机械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表面,它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂纹等表面缺陷。
虽然只有极薄的一层(几微米~几十微米),但都错综复杂地影响着机械零件的精度、耐磨性、配合精度、抗腐蚀性和疲劳强度等,从而影响产品的使用性能和寿命,因此必须加以足够的重视。
一、影响机械加工表面质量的因素1.表面质量对产品性能的影响零件的磨损过程:起始磨损——正常磨损——快速磨损。
表面粗糙度太大和太小都不耐磨。
表面粗糙度太大,接触表面的实际压强增大,粗糙不平的凸峰相互咬合、挤裂、切断,故磨损加剧;表面粗糙度太小,也会导致磨损加剧。
因为表面太光滑,存不住润滑油,接触面间不易形成油膜,容易发生分子粘结而加剧磨损。
表面粗糙度的最佳值与机器零件的工作情况有关,载荷加大时,磨损曲线向上、向右移动,最佳表面粗糙度值也随之右移。
纹理方向与运动方向相同时,耐磨性较好。
加工表面的冷作硬化,一般能提高零件的耐磨性。
因为它使摩擦副表面层金属的显微硬度提高,塑性降低,减少了摩擦副接触部分的弹性变形和塑性变形。
并非冷作硬化程度越高,耐磨性就越高,这是因为过分的冷作硬化,将引起金属组织过度“疏松”,在相对运动中可能会产生金属剥落,在接触面间形成小颗粒,使零件加速磨损。
影响机械加工表面质量的因素
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影响机械加工表面质量的因素
1.2影响加工表面层物理力学性能的因素
2)切削热的影响 切削过程中产生的热作用在不引起相变的情况下,使工件表面层产生拉伸 残余应力,里层产生压缩残余应力。工件加工表面在切削热作用下产生热膨胀, 此时表层金属温度高于基体温度,因此表层产生热压应力。当表层温度超过材 料的弹性变形允许的范围时,就会产生热塑性变形(在压应力作用下材料相对 缩短)。当切削过程结束后,表面温度下降,由于表层已产生热塑性缩短变形, 并受到基体的限制,故而在表面层产生残余拉应力。
影响机械加工表面质量的因素
1.2影响加工表面层物理力学性能的因素
2.表面层材料金相组织变化 当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后,表层金属的金相组织将会发生变化。 一般切削加工(如车、铣、刨削等),产生切削热的工件加工表面温升不会达到相变的临 界温度,因此不会发生金相组织变化。磨削加工时,由于磨粒在高速下进行切削、刻划 和划擦,使工件表面温度很高,常达 900℃以上,达到相变温度,引起表面层金相组织发 生变化,从而使表面层的硬度下降,并伴随出现残余应力,甚至产生细微裂纹,这种现 象称为磨削烧伤。磨削烧伤将严重影响零件的使用性能。因此,磨削是一种典型的容易 产生加工表面金相组织变化的加工方法。 严重的磨削烧伤使零件的使用寿命成倍下降,甚至无法使用。工件磨削出现的烧伤 色是工件表面烧伤时产生的氧化膜颜色,由于烧伤程度不同,氧化膜厚度不等,氧化膜 呈现的颜色不同,有黄、褐、紫、蓝等色,紫色和蓝色氧化膜为烧伤程度严重。改善磨 削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生 的热量少传入工件。
影响机械加工表面质量的因素
1.1影响表面粗糙度的因素
3)工件材料 工件材料的硬度、塑性、韧性和导热性能等对表面粗糙度有显著影响。工件材料太 硬时,磨粒易钝化;太软时砂轮易堵塞;韧性大和导热性差的材料,使磨粒早期崩落而 破坏了微刃的等高性,因此均使表面粗糙度增大。 4)磨削用量 ①砂轮速度。提高砂轮速度可以增加在工件单位面积上的刻痕,同时使塑性变形造 成的隆起量下降,这是由于高速度下塑性变形的传播速度小于磨削速度,材料来不及变 形所致,因而表面粗糙度可以显著降低。 ②进给量。进给量小,则单位时间内加工的长度短,故表面粗糙度值小。 ③背吃刀量。减小背吃刀量,将减小工件材料的塑性变形,从而减小表面粗糙度值。 为兼顾磨削效率,通常先采用较大的磨削深度,而后采用小的背吃刀量或光磨。
影响机械加工表面质量的因素
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工 业 技 术
影响机械 加工表 面质量 的因素
甘 德 元云浮 5 2 7 3 0 0 )
摘 要: 为 了确 保 机械 加 工 企 业 综合 效益 的 提升 , 需要 针 对其 机械 加 工过 程 中的难 题 展 开 分析 , 实现 相 关 管 理 控 制措 施 的优 化 , 满足 机械 加 工 企 业的 发展 需要 。为 了达到 上述 工作 的 目的 , 要 保证 其 机 械加 工零件 的有 效 控 制 , 确保 其 产 品 性 能 的提 升 , 提 升 其
耐久性及其可靠性。 这一模 式的开展 需要零件表面层质量的保持 , 这是机械加工过程 中的关键部分。 需要针对现实机械加 工零件 的质 量 问题 展 开优 化 , 保 障其 产 品 质量 的提 升 。 关键 词 : 机械 ; 性 能; 管理应用 的控制 , 其金属的性质会产生一系列的变化。 受到热力作用的影响, 金属会 出现一系列的形态 , 但是决定表层金属 1 . 1在实际工作 中, 影 响机械加工表面质量 的重要 因素是零件 在机械加 工环节 中, 影 响其 冷作 硬 化 的 因素 分 的耐 磨 性 能 , 而 影 响 零件 耐磨 性 的 因素 是很 多 的 , 比如 零 件 的润 滑 的最终 性 质 是其 弱 化环 节 及其 强 化 环节 。 情况 、 其 内部 材 料及 其 热处 理 的情 况 等 。 由于 这 些 环节 的影 响 , 零 件 别有硬化层深度 、 硬化程度及其表层金属 的显微硬度 。表层金属 的 塑性变形加剧 , 导 致 冷 硬 增强 。刀 具 后 刀 面 磨 损 增 的表面质量会得到控制 。一般来说 , 零件 的磨损过程主要分为三个 挤 压 作 用 增 强 , 后 刀 面 与 被 加 工 表 面 的摩 擦 加 剧 , 塑性 变形 增 大 , 导 致 冷 硬 增 环 节 主要 是 初期 磨 损 阶段 、 正常 磨 损 阶段 及 其 急剧 磨 损 阶段 。由于 大 , 强 。切 削 刃 钝 圆半 径对 加 工 硬化 的影 响 切 削速 度 增 大 , 刀 具 与工 件 其磨损 的时间及其程度不同 , 分成了三个磨损环节。 使塑性变形扩展深度减小 , 冷硬层深度减小。 切削 在 干 摩擦 情 况 的影 响 之 下 , 零件 的表 面 粗 糙度 和摩 擦 副 表 面 的 的作用时间缩短, 切削热在工件表面层上 的作用时间也缩短了 , 将使冷 初期磨损有着密切 的关联 。摩擦 副表面存在一个合理的粗糙度 , 这 速度增大后 , 切 削 力也 增 大 , 表层 金 属 的 塑性 变 形 加 种粗糙度能够保证其零件的有效应用 。 但是如果不能保证该粗糙度 硬程 度 增 加 。进 给 量增 大 , 冷硬 作 用 加强 。工 件 材料 的塑 性愈 大 , 冷 硬现 象 就愈 严 重 。 的有 效 控制 , 就 难 免导 致 初 期磨 损 的不 合 理增 加 。如果 摩 擦 副 表 面 剧 , 2 . 2由于切削热过程中的金属加工表面温度的变化 , 将会影响 的原始粗糙度不能满足工作 的需要 ,其相关环节的接触面积不协 调, 就容 易 出现 不 合 理 的压 强 , 从 而难 以 保证 润 滑油 膜 的质 量 。 由于 其表 层 金 属 的金 相组 织 的 改变 特别是磨工件表面层温度超过其相变温度时 , 就容易导致其表 其零件的局部干摩擦的出现 , 都容易导致其金属发生一系列 的磨损 随之产生的还有一系列 的残余 现象。 随着走合期的进展 , 其正常磨损阶段就产生了。 摩擦副的原始 层金属 的硬度及其强度环节的改变 , 粗糙 度 过小 , 紧密 接 触 的两 金属 表 面 分 子 间产 生 较 大 的 亲 和力 , 润 滑 应力 , 由于上述几个因素的影响 , 金属会 出现微观裂纹 , 我们把这种 会 出 现几 种 情 况 的 油被挤去, 造成润滑条件恶化, 使 表 面容 易 咬焊 , 因 而 初 期 磨 损 也 较 情 况称 之 为磨 削 烧 伤 。在 淬火 钢 的 磨 削过 程 中 , 而导致其烧伤的因素 , 一般是其磨 削热 的影响 , 为了实现磨削 大 。随 着走 合 过 程 的进 行 , 表 面粗 糙 度 有 所增 大 , 磨 损 也 随 之 有所 减 烧伤 , 小。 当表 面粗 糙度 等 于 最佳 粗 糙度 时 进入 正 常 磨损 阶段 。 所以, 在 初 烧伤 的有效改革 , 需要实现其砂 轮的有效选择 , 保证其切削用量的 促进 其 磨 削热 环节 的控 制 , 促 进 其 冷却 条 件 的优 化 。 切 削时 期磨损 阶段因走合而使表面粗糙度 自动适应最佳值。 摩擦表面的最 合 理 性 , 使 表 面 金 属 的 比容 加 大 。 由 佳 粗糙 度 视 不 同材 料 和工 作 要件 而 异 , 一 般 大致 在 V O . 8 ~ V O . 4左 右 。 在 加 工表 面 金 属层 内有塑 性 变 形 发生 , 于塑 性 变 形 只 在 表 层金 属 中产 生 , 而表 层 金 属 的 比容增 大 , 体 积 膨 对 于 完全 液 体润 滑 , 金 属表 面 完 全不 接 触 。 不 可避 免地 要 受 到 与 它 相 连 的里 层 金 属 的阻 止 , 因此 就 在 表 面 1 . 2 由于相关环节的影 响, 加工 表面通常会实现一系列的切 削 胀 , 层 残 留 面积 的存 在 , 其 形 状是 刀 具 型 。 为 了实 现 对 残 留 面积 高 度 的 金属层产生 了残余应力 , 而在里层金属中产生残余拉应力 。切削加 切 削 区会 有 大量 的切 削 热产 生 。不 同金 相 组织 具 有 不 同 的 密 优化 , 可以实现其进给量 、 副偏角等的优化 , 确保其刀尖 圆弧半径的 工 中 , 亦具 有 不 同 的 比容 。 如 果 表面 层 金属 产 生 了金 相组 织 的 变化 , 表 控 制, 以 满 足实 际工 作 的需 要 , 我 们 也 可 以进 行其 刀具 刃磨 质量 的 度 , 因 而就 提升 , 通过润滑液的有效选择 , 来 降低其表面的粗糙度值。 加工塑性 层金 属 比容 的变化 必 然 要受 到 与 之 相连 的基 体金 属 的阻 碍 , 材料时, 由刀具对金属 的挤压产生了塑性变形 , 加之刀具迫使切屑 有残 余 应 力产 生 。 2 _ 3为 了提 高零 件 的质 量 ,需 要 是 其 工 作 表 面 环节 的优 化 , 要 与工件分离的撕裂作用 , 使表面粗糙度值加大。 工件材料韧性愈好 , 这对零件的整体质量的保持是非常必 金属的塑性变形愈大 , 加工表面就愈粗糙 。 加工脆性材料时, 其切屑 确保其相关工序方法的选择 , 呈碎粒状 , 由于切 屑的崩碎而在加工表面留下许 多麻 点 , 使表面粗 要的。 这对金属工作表面的残余应力及其零件 的整体应用性能是非 常 必要 的环节 。 为 了实 现上 述 目的 , 需 要 保证 其 零件 的有 效选 择 。 在 糙。 其零件表层会 出现稍微的变化 , 比如微观 为 了保证 零 件表 面的 光 洁度 的提 升 , 需 要 实行 切 削 塑性 材料 的 交变载荷的影响作用下 , 优化 , 这需要保证施工过程 中的切削速度 , 以实现其进给量 的有效 裂缝的产生 , 如果这种现象加剧 , 会导致裂纹 的不断扩大, 从 而难 以 出现零件断裂的现象 。从 提高零件抵抗疲劳 控制。 磨 削 加 工表 面粗 糙 度 受 到表 面金 属 的性质 及 其 相关 因素 的控 实现对拉应力的控制 , 该表面最终工序应选择能在该 表面产生残余压应 制 。影 响 磨 削表 面粗 糙 的 主 要 因素 有 : 砂 轮 的粒 度 , 砂 轮 的硬 度 , 砂 破坏的角度考虑, 轮 的修 整 , 磨 削 速度 , 磨 削 径 向 进 给量 与 光 磨次 数 , 工件 圆周 进 给 速 力的加工方法。由于机械加工表面对机器零件 的使用性能如耐磨 性、 接触刚度 、 疲劳强度 、 配合性质 、 抗 腐 蚀 性 能及 精 度 的稳 定 性 等 度 与 轴 向进 给量 , 冷却 润 滑液 。 有 很 大 的影 响 , 因此对 机 器零 件 的重 要表 面 应 提 出一 定 的表 面 质量 2加 工 表 面层 物理 机 械 性能 环 节 的分 析 因此应该综合考虑各 2 . 1为 了 机械 加 工 环节 的需 要 , 需要 实现 其 切 削 加 工 环 节 的 优 要求 。由于影响表面质量 的因素是多方面的 , 方面的因素 , 对表面质量根据需要提出比较经济适用性 的要求 。 化 3结束语 在工作过程 中 , 由于切削热及其切削力 的控制 , 难免影响表面 为了促进机械加工零件 的整体质量 的提升 , 需要优化其零件加 层 金属 的物 理 机 械 性 能 , 这 对 切 削 加 工 环 节有 着 一 种 的影 响 , 比如 这需要 引起相关人员的重视 , 促进其整体施工程序的优化。 其表面层金属的显微硬度的差异 、 残余应力的变化等 。在磨 削加工 工环节 , 参考 文 献 过程 中, 其塑性变形 的程度是 比较高的 , 上述几个环节会影响一系 1 1 杨 叔 子. 机 械 加 工 工 艺师 手7 5  ̄ - [ M] . 机 械 工 业 出版社 . 列的物理机械性能的变化。 机械加工过程中因切削力作用产生的塑 I 2 1 富成科. 机械制造基础『 M1 . 北京: 人 民出版社 , 1 9 9 8 ( 1 0 ) . 性变形 , 使 品格扭 曲 、 畸变 , 晶粒 间产 生剪切 滑
浅析机械加工表面质量的影响因素
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于完全液体润滑, 金属表 面完全不接触, 由一层 径对加工硬化 的影 响切削速度增 大, 刀具与工 油膜隔开, 求摩擦 副表 面粗糙度应 不刺破油 件 的作用时间缩 短, 要 使塑性变形扩展深度减小, 膜, 粗糙度越小, 允许的油膜越薄, 承载能力越大, 冷硬层深度减小 。 切削速度 增大后 。 切削热在工
科 技 论I ll 坛
科 黑江— 技信总 — 龙— —
浅析 机械 加工 表 面质 量 的影 响 因素
王 昊
f 尔滨 电机 厂有 限责任公司 大电机研 究所, 哈 黑龙江 哈 尔滨  ̄oo ) 5 oo
摘 要: 我们都知道 , 机器是 由各部件组成的, 零件的好坏决定 了 器能否正常使 用。 机 只要有一个零件坏 , 则整部机 器就会瘫痪。 而零部件的质 量却 由零件表面的质量所 决定 , 由此可见 , 零件的表面质量是不可忽视的。本文就对机械加 工表 面质关键词 : 机械 ; 工表 面; 加 质量 ; 影响 因素
件表面层 上的作 用时间也缩短了, 将使冷硬 程 随着 社会的发展 , 科技 的进步 , 机器 的 则表面粗糙度越 小越有 利。 对 进给量增大, 切削力也增大, 表层金 属的 22影响表面粗糙度 的因素 ,即是影响机 度增加 。 . 质量越来越重视。那么就会对每一个组装程序 塑性变形加剧, 冷硬作用加强。工件材料的塑性 进行严格 的审核 , 控制零件质量 , 把握住质量关 械 加 工 表 面 质量 的 因 素 愈大, 冷硬现象就愈严重。 221切削加工影 响表 面粗糙度 .. 口, 避免一切 的影响因素。机器是越来越精密 , 232表面层材料金相组织变化 .. 在加工表面留下 了切削层残 留面积。 其形 对零件的要求也随之提高 。保证机器正常运行 减小进给量 v、 f主偏 2321磨 削烧 伤 ... 和使用寿命 ,就要对零件表面质量进行严格 的 状是刀具几何形 状的复映。 副偏角以及增大 刀尖 圆弧半 径, 均可减小残 当被磨工件表 面层温度达 到相 变温度 以上时, 控制。 掌握机械加工表面质量 的影 响规律 , 有助 角、 留面积 的高度。适 当增 大刀具 的前角 以减小切 表层金属 发生金 相组 织的变化, 使表层金属强 于改善产 品质量和提高使用性能 。 削时的塑性变形程度 , 合理选择 润滑液和提高 度 和硬度降低, 并伴有残 余应力产生 , 出现 甚至 1 工 表 面 质 量 的含 义 加 这种现象称 为磨 削烧伤 。 在磨削淬火 工件表面 质量的好坏 是 以表 面粗 糙度 的 刀具刃磨质量以减小切 削时的塑性变形 和抑制 微 观裂纹, 可能产生 3 种烧 伤。 鳞刺 的生成, 也是减 小表面粗糙度值 的有 钢时, 大小来衡量 的,表面粗糙度是指加工表面上所 刀瘤 、 2 -2 . 2 改善磨 削烧伤 的途径 3. 具有的较小 间距和峰谷所组成微观几何形状 的 效措施 。 磨削热是造成磨 削烧 伤的根源 , 故改善磨 222工件材料 的性质影 响表面粗糙度 .. 特性 , 其评定参数 有 , 轮廓算术 平均偏 差 (a R) , 加工塑性材料时,由刀具对金属 的挤压产 削烧伤有两个途径: 一是 正确选择砂 轮; 合理选 轮廓最大高度 C y,微观不平度十点 高度 (工 R) R) 尽可能地减少 磨削热地产 生; 二是 生 了塑性变形,加之刀具迫使切 屑与工件分离 择 切削用量, 等。 尽 2机械加工表面质量 的影响 因素 的撕裂作用, 使表面粗糙度值加大 。 件材料韧 改 善冷 却条 件, 量 使产 生 的热量 少传 人工 工 金属的塑性变形愈 大, 加工表 面就愈粗 件。 21 .机械加工表面质量影响 机器的使用性 性 愈好 , 233表面层残余应力 I_ 糙。 加工脆性材料时, 其切屑呈碎粒状 ’ 由于切屑 能 的崩碎而在加工表面 留下许 多麻 点, 使表面粗 切 削时在加工 表面金 属层 内有塑性 变形 211 ..零件的耐磨性影响表面质量 发生, 使表面金属 的比容加 大; 由于塑性变形只 零 件的耐磨性主要与摩擦副 的材 料、 热处 糙 。 223 削加工影响表面粗糙度 .-磨 在表层金 属中产生, 表层金 属的 比容增 大, 体积 理情况和润滑条件有关, 在这些 条件已确定 的 象 切 削 加 工 时 表 面 粗 糙 度 的 形 成 过 程 一 膨胀,不可避免地要受到 与它相 连的里层金属 情况下, 零件的表面质量 就起着 决定 性的作用 。 就在表面金属层产 生了残余应力 , 而在 零件的磨损过程, 常分为 三个阶段: 擦副刚 样,磨削加工表面粗糙度 的形成也是 由几何 因 的阻止 , 通 摩 里层金属 中产生残余拉应力 ; 削加工中, 切 切削 开始工作时, 磨损 比较 明显 , 称为初期磨损 阶段 素和表面金属的塑性变形来决定 。 ( 一般称为走合期) 。经初期磨损后, 磨损缓慢均 23影 响加 工 表面 层物 理 机械 性 能 的 因 区会有大量的切 削热产生 ;不 同金相组织具有 _ 同时是影 响机械加工表面质量的因素 不 同的密度。 亦具有不 同的比容 。 匀. 进入正常磨损阶段 。 当磨损达到一定程度后, 素 , 表面层金属产生 了金相组织的变化,表层 磨 损又突然加剧, 导致零件不 能正常工作, 称为 231 面层冷作硬化 ..表 2 .1 . 1 冷作硬化及其评定参数 3. 金属 比容的变化必然要受到与之相连的基体金 急剧磨损 阶段。 就有残余应力产生 。 在交变载荷作用 21 .2表面粗糙度影响表面质量 . 机械加 工过程 中因切 削力作 用产生 的塑 属的阻碍, 使 畸变 , 间产 生剪切 滑 下, 晶粒 机器零件 表面上的局部微观 裂纹, 因拉应 会 在干摩擦或半干摩擦情况下,摩擦副表面 性变形 , 晶格扭 曲、 最后导致零件 断裂。 的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。摩擦副 移, 晶粒被拉长和纤维化, 甚至破碎, 都会 使 力 的作用使原生裂纹扩大, 这些 表 面有一个最佳粗糙度,过大或过小 的粗 糙度 表面层金属的硬度和强度提高, 这种现 象称 为 从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑 , 该表面 都会使初期磨损增 大。 摩擦 的原始粗糙度太大, 冷作硬化 ( 或称为强化) 。表面层金属强化的结 最终工序应选择能在该表面产生残余 压应力的 会增大金属变形的阻力, 减小金属 的塑性 , 金 加 工方 法 。 开始 时两表面仅仅是若开 凸峰相接触, 际接 果, 实 触 面积小 于名义接触面积,接触部分 的实 际压 属的物理性质也会发生变化。被冷作 硬化的金 结束语 金 由于机械 加工表 面对机器 零件 的使用 性 强很 大, 破坏了润滑油膜。 接触 的凸峰处形成 局 属处于高能位的不稳定状态,只要一有 可能, 部 干摩擦, 因而接触 部分金属 的挤裂 、 碎 、 破 切 属的不稳定状 态就要 向比较稳定 的状 态转化 , 能如耐磨性 、 接触刚度 、 疲劳强度、 配合性 质、 抗 因 断等作用都较强, 磨损也就较大。 随着走合期过 这种现象称为弱化 。弱化作用的大小 取决于温 腐蚀性能及精度 的稳 定性等有很 大的影响 , 程 的进行 , 表面粗糙度逐渐减小, 际接触 面积 度的高低 、温度持续时间的长短 和强 化程度 的 此对机器零件的重要表面应提出一定 的表面质 实 增 大, 损也随之逐步减小, 磨 就进入 正常磨损 阶 大 小 。 由于 金 属 在 机 械 加 工过 程 中 同 时受 到力 量要求 。由于 影响表 面质 量的 因素是 多方 面 段。 摩擦的原始粗糙度过小, 紧密接触的两金属 和热的作 用,加工后 表层金 属的最后性质取决 的, 因此应该综合考虑 各方面 的因素, 对表 面 表 面分子间产生较大的亲和力, 润滑油被挤 去, 于强化和弱化综合作用的结果 。评定冷作硬 化 质量根据需要提出 比较经济适 用性的要求 。 造成 润滑条件恶 化, 使表面容易咬焊 , 因而初期 的指标有 3项。即表层金属 的显微 硬度 H 硬 V、 参 考 文 献 磨损也较大。随着走合过程的进行 , 表面粗糙度 化层深度 h和硬化程度 N 。 【 成 大先. I 】 机械设计 手册【 】 b : 学工业 出 M■ 京 化 版 社 .0 2 20. 有所增大, 磨损 也随之有所减小, 当表 面粗糙度 2 .2 . 1 影响冷作硬化 的主要因素 3. 等于最佳粗糙度时进入正常磨损 阶段 。在初期 切 削 刃 钝 圆 半径 增 大,对 表 层 金 属 的挤 压 『1 2吴相 宪 , 王正 为 , 玉堂. 黄 实用机械 设计手 册 磨损阶段 因走合而使表面粗 糙度 自动适应最佳 作 用 增 强 , 性 变 形加 剧 , 致 冷 硬 增 强 。 塑 导 刀具 后 【 . 京 : M】 北 中国矿 业 大 学 出版 社 .0 3 20. 值 。摩擦 表面的最佳粗糙度视不 同材料和工作 刀面磨损增大, 刀面与被加工 表面的摩擦加 【】 大放, 后 3 唐 冯晓宁, 卿. 设计 -l 学【 . 杨现 机械 r ̄ , 要件而异。 大致在 v . ~ 0 4 右 。对 剧, 一般 O 8 V. 左 塑性变形增 大, 导致冷硬增强 。 削刃钝 圆半 北京: 切 中国矿业大学 出版社. 0 . 2 1 0
影响机械加工表面质量因素分析
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影响机械加工表面质量的因素分析摘要:机械加工表面质量主要体现在表面光洁度和加工表面层物理机械性能两方面,本文对其各自的影响因素进行分析,并试图通过其原因分析,来解析提升机械加工表面质量的方式,以促进机械加工效能的发挥。
关键词:机械加工;表面质量;影响因素随着工业技术的进步,机器的使用要求越来越高,其不仅要求机械精准性加工,而且要求其表面具备抗磨损、抗腐蚀、抗疲劳等高质量标准,而从机器故障发生的原因来看,很大部分由于机械表面质量因素造成的,这不但影响了机械零件的工作性能、使用寿命,而且对生产加工产生重大经济性、安全性的影响。
所以,在机械加工中,要通过对其质量影响因素的分析,来进行表面质量的控制,一、表面粗糙度的影响因素1、工件材料工件材料的刚硬性或柔韧性是影响表面粗糙度的材料性因素,不同塑性材料,由于其韧性不同,其表面粗糙度就不同。
一般来说,韧性较强,刀具对材料的压力值增大,同时在切屑剥落时的扯拽力量的共同作用下,往往引起加工变形,造成表面加工的严重粗糙;材料韧性越好,金属的塑性变形就越大,而表面粗糙度就越高。
材料脆性较高时,切削时出现碎粉屑,其崩碎在加工表面,往往形成一些麻点,造成表面粗糙。
2、切削加工刀具几何形状往往影响着表面质量。
在加工过程中,通过各种形状的刀具,其在外体作业时,会有残痕,其复映出刀具形状,这就造成表面出现花纹或是条纹,降低了表面光滑度。
针对其问题,则可以采用高速度切削塑性材料的方式来减小进给量,提高表面光滑度;减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径的方式,来减少残留面积的高度;可以用增大刀具前角的方式来减少切削时的塑性变形。
切削液对加工起到冷却、润滑的作用,其以降低切削区的温度,减少刀具和工件之间的摩擦力来实现机械加工表面质量的提高。
所以,在进行加工时,要以合理的润滑液减少刀具与机械表面的摩擦,提升刀具刃磨质量的同时,来抑制刀瘤、鳞刺等现象的发生,以提升加工表面的光洁度。
3、磨削加工磨削加工是表面加工质量的修复阶段,也是表面质量的最后确定阶段,其同表面粗糙度的形成一样,同是由于刀具几何因素和金属塑性变形引起,而其影响因素主要有砂轮粒度、砂轮强度、砂轮的修整、磨削速度、磨削径向进给量和光磨次数等。
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影响机械加工表面质量的因素
【摘要】:一般情况下,机械设备的损坏往往是从它的零件的表面开始发生的。
一件产品的性能,尤其是这件产品的可靠性和耐久度,主要取决于零件表层质量的好坏。
我们探索如何提高机械加工表面的质量,就是为了达到能总结出机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律的目的,从而利用这些规律来控制加工过程,最终来改善产品质量和增强产品使用性能。
【关键词】机械;性能;表面;粗糙度
中图分类号: u673.38 文献标识码: a 文章编号:
一、前言
一般情况下,机械零件的破坏是从表面层渐渐产生的。
一件产品性能的高低,特别是它的可靠性和耐久性如何,往往取决于零件表面层质量的好坏。
表面面质量与零件耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量息息相关。
机械机械加工表面质量的内容主要包括:表面粗糙度、表面层的物理力学性能和表面波度等。
本文主要以切削中影响加工表面粗糙度和加工表面物理力学性能变化的因素进行分析研究
1.切削加工影响表面粗糙度的因素
(一)切削用量
在一定条件下,切削速度v通常会产生积屑瘤和鳞刺:如果我们减少进给量 f就能够降低残留面积的高度。
因此,降低粗糙度的一个重要前提就是正确地选择切削用量
(二)刀具材料和几何参数
无数的实践证明,如果切削条件相同,我们用高速钢刀具加工的表面粗糙度比用硬质合金刀具加工的表面粗糙度要高,使用金钢石车刀加工的话也很难形成积屑瘤,所以在这种情况下我们能够获得粗糙度比较低的机械加工表面。
刀类圆弧半径rs、主偏角k 和副偏角k 都会影响到残留面积的大小。
因此我们要想降低表面粗糙度的话就可以选择适当减少r8、k 和k 。
前角 l增大可抑制积屑瘤和鳞刺的生长帮有利于降低表面粗糙度。
(三)切削液
切削液在机械加工过程能够冷却和润滑机械,其作用不言而喻。
为了使切削过程不易塑性变形,我们应当使切削区的温度不断降低,使刀刃与工件的摩擦不断减少。
2.影响切削加工表面层物理力学性能的因素
在机械切削加工的过程中,工件很容易受到切削力和切削热的影响,从而导致机械表面层的金属在物理机械性能方面发生很多变化,而其中最主要的变化就是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生
(一)表面层冷作硬化
a.加工表面冷作硬化
因为切削力的影响,在机械加工的过程中,很容易出现机械塑性变形的情况,从而使得晶格扭曲,还有畸变。
晶粒间很容易产生剪切和滑移,如果使得晶粒变长和让其纤维化,又或者使其破碎,这
些都能提高表面层金属的硬度和金属的强度,我们称这种现象为冷作硬化(即强化)。
机械加工的表面层的金属如果强化则往往会使金属变形的阻力增大,使金属的塑性变小,而也会使金属的物理性质发生变化。
当被冷作硬化的金属处于高能位的不稳定状态时,如果有可能,金属的易变状态就很可能转化成稳定的状态。
我们称这种现象为弱化。
弱化作用的大小如何,往往与温度的高低、温度持续时间的长短和强化程度的大小有关。
在机械加工过程中,金属既会受到力的作用也会受到热的作用,所以强化和弱化综合作用的综合效应会决定加工后表层金属最终的性质
b.影响冷作硬化的主要因素
从刀具几何参数的角度来说,如果我们增大沏削刃钝圆的半径,则会增强对其表层金属的挤压力,加剧塑性变形,从而增强冷硬效果。
刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦加剧,塑性变形增大,导致冷硬增强。
要想塑性变形减少,我们也可以采用使刀具前角增大的方法,从而达到降低冷硬程度的效果。
从切削用量来分析,如果增大切削的速度,缩短刀具与工件之间的作用时间,减小塑性变形扩展的深度.减小冷硬层深度,同时,提高切削的速度,这样的话切削温度也会跟着提高.有利于发挥冷硬回复作用,最终降低冷硬程度。
如果进给量增大的话,那么切削力也会跟着增大,表层金属的塑性变形也会跟着加剧,顺其自然地冷硬作用也会得到加强。
如果进给量太小,则会因为刀具对工件的挤压次数增多,反而使冷硬程度增高。
从工件材料的性质来看,如果工件材料的塑
性越大.冷硬现象一定会更加严重。
(二)表面层材料金相组织变化
如果切削热产生的温度,导致加工表面的温度超过相变温度,那么表层金属的金相组织将会发生变化。
一般情况下,在切削加工的过程中,切削会带走大部分的切削热,因此切削热产生的影响其实并不大。
(三)表面层残余应力
一般情况下,工件表面在经过机械加工后,都会产生残余应力。
残余压应力的存在是有好处的,它能够使表面层的耐磨性和疲劳强度得到进一步提高,但是残余拉应力则会降低耐磨性和疲劳强度。
如果拉应力超过了工件材料的疲劳强度极限,则会使工件表面产生裂纹,导致工件损坏的更加快速。
a产生残余应力的原因
a.,热塑性变形的影响。
在切削加工的过程中,因为切削热的作用的缘故,工件表层的局部温度会比里层温度高出许多,所以会导致表层的热膨胀比里层大。
当切削完成过后,表层的温度也会降得很快,所以冷收缩变形同样会比里层的大,但是当受里层金属的阻挡时,接下来的是。
在工件表面往往会出现残余拉应力,如果切削温度越高,那么表层热塑性变形也会越大,残余拉应力也会跟着变大,情况严重时很可能会产生裂纹。
b,冷塑性变形的影响。
因为切削力的缘故,加工表面出现大范围的冷塑性变形的情况是常见的,再加上切削刀具挤压已加工的表
面,肯定会使表层金属不断向两边塑性伸展,但是又因为受到里层金属的阻碍,最后便在工件表面产生残余压应力。
c,金相组织的影响。
机械切削时会产生很高的温度,这种高温极易使得表面层的金相组织发生变化。
由于不同的金相组织有不同的密度,故会引起体积的变化。
如果表面层的体积膨胀,在受到里层金属的牵制的情况下会产生压应力:相反地,如果表面层的体积体积缩小,则产生拉应力。
事实上,加工表面层的残余应力往往是上述三种因素综合作用所产生的结果。
而在某些条件下,也可能由其中某一二种因素起主导作用。
如在切削加工中,切削热不高。
以冷塑性变形为主。
加工表面层将产生残余压应力
(四)零件主要工作表面最终工序加工方法的选择
如何选择加工零件主要工作表面的最终工序方法非常关键。
因为机器零件的使用性能会直接受到最终工序在该工作表面留下的残余应力的影响。
关于如何选择零件主要工作表面最终工序加工方法,我们应首先考虑该零件主要工作表面的具体工作条件,其实是可能的破坏形式。
在交变载荷作用大的情况下,尽管机器零件表面上裂纹只是出现在局部并且微小,但不可忽视拉应力的影响,因为它能导致原生裂纹不断扩大,最终致使零件断裂。
从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑,该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。
三、结论
在机械零件的加工过程中,加工表面往往会产生的一些微观几何
形状误差,与此同时表面物理力学的性能也会发生变化,尽管只是出现在很薄很薄的表层,但是长时间的实践已经证明它们都会影响到机器零件使用性能的发挥。
我们探索如何提高机械加工表面质量就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,就是为了达到能总结出机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律的目的,从而利用这些规律来控制加工过程,最终来改善产品质量和增强产品使用性能。
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