习题三：机械加工表面质量

机械加工表面质量
一、填空：
1．表面质量的含义有两方面的内容，一是表面的几何特征，包括、表面波度、纹理方向；二是表面层的物理力学性能，主要表现在表面层、、。

2.机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、________强度和______质量。

3．表面层的残余应力对疲劳强度有影响，表面层内为残余应力可提高疲劳强度，表面层内为残余应力可降低疲劳强度。

4．工件表面粗糙度越小，在交变载荷的作用下，工件的疲劳强度就____________。

5．切削加工的表面粗糙度主要取决于_______ ，并与切削表面及积屑瘤、鳞刺的产生、切削液等有关。

6.磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值_______，提高工件速度可使加工表面粗糙度数值_______，增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值______。

7．精加工时，主要考虑加工质量，常利用较小的_____________和进给量，较高的_____________。

8．切削速度提高，冷硬层深度和硬度。

9．残余应力是金属内部的相邻组织发生了的体积变化而产生。

加工过程由表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生残余___ 应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生残余_____应力。

10．表面强化工艺有：、、。

11．为了提高零件的使用可靠性，使表面产生残余压应力，有时采用滚压、喷丸等表面工艺。

12．对工件表面进行喷丸强化能使表面层产生冷作硬化和残余____应力。

二、单项选择：
1．为减小零件加工表面硬化层深度和硬度，应使切削速度（）
A、减小
B、中速
C、增大
D、保持不变
2．磨削时磨削热传给较多的是（）
A、工件
B、砂轮
C、切屑
D、空气
3．当工件表面层温度超过相变温度，如果这时无冷却液，则造成。

A、淬火烧伤
B、退火烧伤
C、回火烧伤
4．磨削淬火钢时，在重磨削条件下，如果使用冷却液，则可能造成的烧伤是。

A、淬火烧伤
B、退火烧伤
C、回火烧伤
5．为减小切削残留面积高度，应。

A、减小主副偏角、减小进给量，增大刀尖圆孤半径。

B、增大主副偏角、增大进给量，减小刀尖圆孤半径。

C、减小主副偏角、增大进给量，减小刀尖圆孤半径。

D、增大主副偏角、减小进给量，增大刀尖圆孤半径。

6．磨削外圆时，增加，使表面粗糙度值降低，增加，使表面烧伤明显。

A、磨削深度a
p B、工件纵向进给量f C、磨削速度v
s
D、工件速度v
w
7．磨削外圆时，增加，既使表面粗糙度值加大，又使表面烧伤明显。

A、磨削深度a
p B、工件纵向进给量f C、磨削速度v
s
D、工件速度v
w
8．磨削用量减少表面烧伤的措施是（）
A、提高砂轮速度
B、提高工件速度
C、减小进给量
D、增大磨削深度9．磨削表层裂纹是由于表面层( )的结果。

A、残余应力作用
B、氧化
C、材料成分不匀
D、产生回火
三、是非题：
1．工件在加工时由于热塑性变形而使表面产生拉应力。

（）
2．表面的冷硬层不能提高零件的疲劳强度，这是因为硬化层能使已有裂扩大及产生新的疲劳裂纹。

（）
3．降低表面粗糙度只是为了减小对摩擦控制的磨损和提高零件的耐蚀性。

（）4．表面粗糙度越小，表面越耐磨。

（）
5．中速切削时最容易产生积屑瘤。

（）
6．零件的表面层金属发生冷硬现象后，其强度和硬度都有所增加。

（）7．表面冷作硬化程度越大越耐磨。

（）
8．当工件表面层温度超过相变温度，如果这时有充分的冷却液，则造成淬火烧
伤，如果这时无冷却液，则造成退火烧伤。

（）
9．磨削光轴时，若磨削条件相同，则20钢比45钢磨削后的表面粗糙度值较小。

（）
10．磨削光轴时，若磨削条件相同，则45钢比20钢磨削后产生表面裂纹的可能性要小。

（）
四、问答题：
1．影响磨削加工表面粗糙度的因素有哪些？如何减小加工表面粗糙度？
2．产生磨削烧伤的原因是什么？如何减少磨削烧伤？
3.表面强化工艺为什么能改善工件表面质量？生产中常用的各种表面强化工艺方法有哪些？
《机械加工表面质量》答案
一、填空：
1．表面粗糙度；2。

冷作硬化、残余应力、金相组织变化；3。

疲劳强度、配合；4。

越大；5。

残留面积高度、塑性变形；6。

减小、增大、减小；7。

切削深度、切削速度；8。

越小；9。

不均匀、压、拉；10。

滚压、喷丸、液体磨料强化；11。

强化；12。

压
二、单项选择：
1－9：ＣＡＢＡＡ（ＣＡ）ＡＢＡ
三、是非题：
1－10：√×××√√×√××
四、问答题：
１．磨削过程中影响表面粗糙度的因素及改善措施：
（1）与磨削砂轮有关的因素：砂轮粒度要合适，不能太粗或太细；砂轮硬度要合适，不能太硬或太软；砂轮要及时修整。

（2）与工件材质有关的因素：工件硬度小，难磨；工件塑性大、导热性差，易使砂粒早期崩落，表面粗糙度增大。

（3）与加工条件有关的因素：
磨削用量：砂轮速度与表面粗糙度呈递减关系，工件速度、进给量、磨削深度与表面粗糙度呈递增关系。

冷却条件：可降温，冲屑，减少烧伤和划伤工件，从而降低表面粗糙度
工艺系统的精度和抗震性：和表面粗糙度有密切的关系
（4）从加工方法上改善
2．在磨削加工过程中，产生磨削烧伤的主要原因是磨削区的温度过高。

为降低磨削区温度，可从减少磨削热的产生和加速磨削热的传散这两条途径入手，其具体措施如下：
①合理选择磨削用量
减小磨削深度可以减小工件表面的温升，故有利于减轻烧伤。

增加工件速度和进给量，由于热源作用时间减少，使金属组织来不及变化，也能减轻烧伤，但会导致表面粗糙度值增大。

一般采用提高砂轮速度和采用较宽砂轮来弥补。

②合理选择砂轮并及时修整
砂轮的粒度越细，硬度越高，自砺性越差，则磨削温度也增高。

砂轮组织态紧密时，磨屑堵塞砂轮，易出现烧伤。

砂轮钝化后，大多数磨粒只在加工表面挤压、摩擦而不起切削作用，使磨削温度升高,故应及时修整或调换砂轮。

③改善冷却方法
采用切削液可带走磨削区的热量，避免烧伤。

可采用内冷却砂轮等特殊冷却装置加强冷却。

3. 表面强化工艺为什么能改善工件表面质量？生产中常用的各种表面强化工艺方法有哪些？
表面强化工艺通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，使表面粗糙度值降低，表面硬度提高，并在表面层产生残余压应力，所以能改善工件表面质量。

生产中常用的工艺有喷丸强化和滚压加工，也有液体磨料强化等加工方法。