机械加工表面质量
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
形成它们的原因有 积屑瘤、鳞刺、振动、 摩擦、切削刃不平整、 切屑划伤等。
机械制造工程学
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素： ①切削速度：
V↗→ Ra↙
②工件材料性质：
一般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙 度值较大，而脆性材料加工后易得到较小的 表面粗糙度值。对于同样材料，其晶粒组织 越粗大，加工表面粗糙度值越大。
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
' r
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素 1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
来自百度文库
' r
考虑刀尖圆弧角：
R max
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 砂轮的特性
① 粒度：
粒度号↗ ② 砂轮的硬度：
Ra值↙
硬度↗
难脱落
Ra值↗
硬度↙
易脱落
不易保持形状
精度↙
③ 砂轮的修整：
修整砂轮是改善磨削表面粗糙度
的重要因素，砂轮修整得越好，
砂轮磨粒微刃等高性越好，磨出
机械制造工程学
工件的表面粗糙度值越小。
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响 ③ 冷作硬化对耐磨性的影响
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响 ③ 冷作硬化对耐磨性的影响 ④ 残余应力对耐磨性的影响
表面为压应力时，耐磨性高。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
2. 对零件耐疲劳性的影响：
① 表面粗糙度对耐疲劳性的影响 ② 残余应力对耐疲劳性的影响
表面为压应力时，耐疲劳性好。 ③ 冷作硬化对耐疲劳性的影响 冷作硬化程度↗ → 耐疲劳性↗ ④ 刀纹方向对耐疲劳性的影响
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
N ? HV ? HV0 ? 100% HV0
机械制造工程学
三、影响表面层物理、力学性能变化的因素
机械制造工程学
第一节 表面质量的概念
一、表面质量的含义：
1. 加工表面的几何形状特征： ① 表面粗糙度
指加工表面的微观几何形 状误差。波长与波高 (L3/H3) 的比值小于50。
表面粗糙度的现行标准为： GB/T131-93。 表示方法：Ra、Rz、Ry。
② 表面波度
介于形状误差与表面粗糙 度之间的周期性形状误差。 波长与波高 (L2/H2)的比值一 机般械为制：造5工0程~1学000。
机械制造工程学
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素： ①切削速度：
V↗→ Ra↙
②工件材料性质： ③刀具几何形状、材料：
前角↗
Ra值↙
④冷却润滑：
切削液的冷却和润 滑作用能减小切削 过程中的界面摩擦， 降低切削区温度， 使切削区金属表面 的塑性变形程度下 降，抑制鳞刺和积 屑瘤的产生，因此 可大大减小加工表 面粗糙度值。
3. 对零件耐腐蚀性的影响：
Ra值↗
耐腐蚀性↙
表面压应力
表面致密
耐腐蚀性↗
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
4. 对零件配合精度的影响：
实验研究表明： 零件尺寸大于50mm 时，推荐：Ra=(0.1~0.15)T 零件尺寸在18~50mm 时，推荐： Ra=(0.15~0.20)T 零件尺寸小于18mm 时，推荐： Ra=(0.20~0.25)T
机械制造工程学
Machine Manufacturing Engineering
机械制造工程学
2020年4月15日
第七章 机械加工表面质量
第一节 表面质量的概念 第二节 影响表面质量的因素 第三节 控制加工表面质量的措施
机械制造工程学
第一节 表面质量的概念
一、表面质量的含义：
机械加工表面质量也称 表面完整性，它包含两 个方面的内容： 表面的几何特征； 表面层力学物理性能。
③ 纹理方向
指表面刀纹的方向。它取 决于表面形成所采用的机械 加工方法。
一、表面质量的含义
2. 加工表面的物理力学性能的变化： ①表面层因塑性变形引起的加工硬化 (冷作硬化 )； ②表面层因力或热的作用产生的残余应力； ③表面层因切削热或磨削热的作用引起的金相组织
变化。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
3. 冷却
机械制造工程学
三、影响表面层物理、力学性能变化的因素
1. 表面层的加工硬化
机械加工中，金属被加工表面层受切削力的作用产生塑性变形，使晶格扭 曲，晶粒间产生滑移剪切，晶粒被拉长、纤维化甚至碎化，引起表面层的 强度和硬度都提高的现象，称加工硬化。
评定指标：
① 表面层的显微硬度 HV ② 硬化层深度 h ③ 硬化程度 N
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
磨削加工时磨粒很钝，常具有很大的负前角，会 使加工表面产生严重的塑性变形，形成沟槽和隆起， 增大了表面粗糙度。因此，砂轮的粒度、修整、速度 和磨削切深、工件速度等都对磨削时的表面粗糙度造 成影响。
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
1. 磨削用量
?
H
?
f2 8r
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素 1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
' r
考虑刀尖圆弧角：
R max
?
H
?
f2 8r
f
,?
r
,?
' r
?
机械制造工程学
Ra值↙
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素：
多数情况下是在已 加工表面的残留面积上 叠加着一些不规则的金 属生成物、粘附物或刻 痕。
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响
就零件的耐磨性而言，最 佳 表 面 粗 糙 度 Ra 的 值 在 0.8μm～ 0.2μm之间为宜。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响
两重个载表时面，纹摩理擦方副向的均两 与个运表动面方纹向理垂相直垂时直，、 磨且损运最动大方。向平行于下 表面的纹路方向时， 磨轻损载最时小，。摩擦副表面 纹理方向与相对方向 一致时，磨损最小。
机械制造工程学
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素： ①切削速度：
V↗→ Ra↙
②工件材料性质：
一般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙 度值较大，而脆性材料加工后易得到较小的 表面粗糙度值。对于同样材料，其晶粒组织 越粗大，加工表面粗糙度值越大。
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
' r
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素 1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
来自百度文库
' r
考虑刀尖圆弧角：
R max
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 砂轮的特性
① 粒度：
粒度号↗ ② 砂轮的硬度：
Ra值↙
硬度↗
难脱落
Ra值↗
硬度↙
易脱落
不易保持形状
精度↙
③ 砂轮的修整：
修整砂轮是改善磨削表面粗糙度
的重要因素，砂轮修整得越好，
砂轮磨粒微刃等高性越好，磨出
机械制造工程学
工件的表面粗糙度值越小。
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响 ③ 冷作硬化对耐磨性的影响
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响 ③ 冷作硬化对耐磨性的影响 ④ 残余应力对耐磨性的影响
表面为压应力时，耐磨性高。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
2. 对零件耐疲劳性的影响：
① 表面粗糙度对耐疲劳性的影响 ② 残余应力对耐疲劳性的影响
表面为压应力时，耐疲劳性好。 ③ 冷作硬化对耐疲劳性的影响 冷作硬化程度↗ → 耐疲劳性↗ ④ 刀纹方向对耐疲劳性的影响
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
N ? HV ? HV0 ? 100% HV0
机械制造工程学
三、影响表面层物理、力学性能变化的因素
机械制造工程学
第一节 表面质量的概念
一、表面质量的含义：
1. 加工表面的几何形状特征： ① 表面粗糙度
指加工表面的微观几何形 状误差。波长与波高 (L3/H3) 的比值小于50。
表面粗糙度的现行标准为： GB/T131-93。 表示方法：Ra、Rz、Ry。
② 表面波度
介于形状误差与表面粗糙 度之间的周期性形状误差。 波长与波高 (L2/H2)的比值一 机般械为制：造5工0程~1学000。
机械制造工程学
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素： ①切削速度：
V↗→ Ra↙
②工件材料性质： ③刀具几何形状、材料：
前角↗
Ra值↙
④冷却润滑：
切削液的冷却和润 滑作用能减小切削 过程中的界面摩擦， 降低切削区温度， 使切削区金属表面 的塑性变形程度下 降，抑制鳞刺和积 屑瘤的产生，因此 可大大减小加工表 面粗糙度值。
3. 对零件耐腐蚀性的影响：
Ra值↗
耐腐蚀性↙
表面压应力
表面致密
耐腐蚀性↗
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
4. 对零件配合精度的影响：
实验研究表明： 零件尺寸大于50mm 时，推荐：Ra=(0.1~0.15)T 零件尺寸在18~50mm 时，推荐： Ra=(0.15~0.20)T 零件尺寸小于18mm 时，推荐： Ra=(0.20~0.25)T
机械制造工程学
Machine Manufacturing Engineering
机械制造工程学
2020年4月15日
第七章 机械加工表面质量
第一节 表面质量的概念 第二节 影响表面质量的因素 第三节 控制加工表面质量的措施
机械制造工程学
第一节 表面质量的概念
一、表面质量的含义：
机械加工表面质量也称 表面完整性，它包含两 个方面的内容： 表面的几何特征； 表面层力学物理性能。
③ 纹理方向
指表面刀纹的方向。它取 决于表面形成所采用的机械 加工方法。
一、表面质量的含义
2. 加工表面的物理力学性能的变化： ①表面层因塑性变形引起的加工硬化 (冷作硬化 )； ②表面层因力或热的作用产生的残余应力； ③表面层因切削热或磨削热的作用引起的金相组织
变化。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
3. 冷却
机械制造工程学
三、影响表面层物理、力学性能变化的因素
1. 表面层的加工硬化
机械加工中，金属被加工表面层受切削力的作用产生塑性变形，使晶格扭 曲，晶粒间产生滑移剪切，晶粒被拉长、纤维化甚至碎化，引起表面层的 强度和硬度都提高的现象，称加工硬化。
评定指标：
① 表面层的显微硬度 HV ② 硬化层深度 h ③ 硬化程度 N
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
磨削加工时磨粒很钝，常具有很大的负前角，会 使加工表面产生严重的塑性变形，形成沟槽和隆起， 增大了表面粗糙度。因此，砂轮的粒度、修整、速度 和磨削切深、工件速度等都对磨削时的表面粗糙度造 成影响。
机械制造工程学
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
1. 磨削用量
?
H
?
f2 8r
机械制造工程学
第二节 影响表面质量的因素
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素 1. 几何因素：
R max
?
ctg ? r
f
?
ctg?
' r
考虑刀尖圆弧角：
R max
?
H
?
f2 8r
f
,?
r
,?
' r
?
机械制造工程学
Ra值↙
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
2. 物理因素：
多数情况下是在已 加工表面的残留面积上 叠加着一些不规则的金 属生成物、粘附物或刻 痕。
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响
就零件的耐磨性而言，最 佳 表 面 粗 糙 度 Ra 的 值 在 0.8μm～ 0.2μm之间为宜。
机械制造工程学
二、表面质量对零件使用性能的影响
1. 对零件耐磨性的影响：
① 表面粗糙度对耐磨性的影响 ② 刀纹方向对耐磨性的影响
两重个载表时面，纹摩理擦方副向的均两 与个运表动面方纹向理垂相直垂时直，、 磨且损运最动大方。向平行于下 表面的纹路方向时， 磨轻损载最时小，。摩擦副表面 纹理方向与相对方向 一致时，磨损最小。