CH5机械加工表面质量
PowerMILL五轴加工后处理制作的研究
PowerMILL五轴加工后处理制作的研究洪超（江苏科技大学工程训练中心，江苏省镇江市212000）摘要：研究后处理的主要作用和五轴数控机床的结构、特性。
针对PowerMILL软件PostProcessor后处理模块，以固定龙门摇篮式五轴机床为例，在标准后处理文件基础上，详细介绍了五轴后处理文件的修改、定制方法和创建mach3系统五轴后处理的过程。
关键词：五轴机床；后处理；PowerMILL1引言随着产品的几何设计越来越复杂，尤其是航空、航天、模具以及流体机械相关的重要零部件，都需要五轴CNC机床加工，这类零件的加工要求刀具矢量方向与加工面方向一致，这样数控机床除了平动坐标轴以外，还应有旋转运动坐标轴。
与三轴加工相比较，五轴数控加工有其自身的特点：明显地提高了加工效率；改善了加工表面质量与准确度；加工对象广泛等。
但与此同时，五轴数控机床在加工时的实际运动情况比三轴加工要复杂得多。
由于五轴机床种类、结构和参数不同，自动编程软件多样，造成了后处理不能通用，给五轴机床的普及带来很大困难。
本文介绍利用PowerMILL软件自带后处理模块，研编摇篮式五轴后处理的方法。
2后置处理的作用和任务在数控程序的编制过程中，利用CAM软件根据走刀方式、刀具和切削用量等设置计算刀具轨迹的过程称为前置处理。
为了简化系统软件以及使前置处理具有更强的通用性，一般在前置处理时，都不考虑机床的实际结构类型及数控系统的编程指令格式。
因此，要获取数控机床能够识别的NC程序代码，就必须将软件中所得到的刀具轨迹转化为所用数控机床的NC程序代码，这个过程即为后置处理。
后置处理的任务是根据具体机床的运动结构和控制指令格式,将前置处理计算出的刀位数据转换成机床各轴的运动数据，并按其控制指令的格式进行转换，生成数控机床的加工程序。
后置处理是联系CAD/CAM 技术与数控加工的纽带，是编制数控程序的核心技术之一，也是数控加工技术中的关键组成部分。
《机械制造技术基础》复习题（含答案）
《机械制造技术基础》复习题（含答案）《机械制造技术基础》复习题第2章制造⼯艺装备复习题1. 单项选择1-1 构成⼯序的要素之⼀是（）。
①同⼀台机床②同⼀套夹具③同⼀把⼑具④同⼀个加⼯表⾯1-2 ⽬前机械零件的主要制造⽅法是（）。
①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法1-3 ⼯件的定位就是使（）①不同批⼯件逐次放⼊到夹具中，都能占据同⼀位置。
②同⼀批⼯件逐次放⼊到夹具中，都能占据同⼀位置。
③不同批⼯件逐次放⼊到夹具中，都能占据不同位置。
④同⼀批⼯件逐次放⼊到夹具中，都能占据不同位置。
1-4 在数控铣床上⽤球头⽴铣⼑铣削⼀凹球⾯型腔，属于（）。
①轨迹法②成型法③相切法④范成法1-5 进给运动通常是机床中（）。
①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最⾼的运动③不断地把切削层投⼊切削的运动④使⼯件或⼑具进⼊正确加⼯位置的运动1-6 在外圆磨床上磨削⼯件外圆表⾯，其主运动是（）。
①砂轮的回转运动②⼯件的回转运动③砂轮的直线运动④⼯件的直线运动1-7 在⽴式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。
①均由⼯件来完成②均由⼑具来完成③分别由⼯件和⼑具来完成④分别由⼑具和⼯件来完成1-8 ⽬前使⽤的复杂⼑具的材料通常为（）。
①硬质合⾦②⾦刚⽯③⽴⽅氮化硼④⾼速钢1-9 在背吃⼑量p a和进给量f⼀定的条件下，切削厚度与切削宽度的⽐值取决于（）。
①⼑具前⾓②⼑具后⾓③⼑具主偏⾓④⼑具副偏⾓1-10 垂直于过渡表⾯度量的切削层尺⼨称为（）。
①切削层深度②切削层长度③切削层厚度④切削层宽度1-11 ⼤锥度⼼轴限制（）个⾃由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 51-12 ⼩锥度⼼轴限制（）个⾃由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 51-13 在球体上铣平⾯，要求保证尺⼨H （习图2-1-13），必须限制（）个⾃由度。
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-14 在球体上铣平⾯，若采⽤习图2-1-14所⽰⽅法定位，则实际限制（）个⾃由度。
机械制图尺寸标注大全
（b）基轴制：轴的基本偏差保持一定(yīdìng)，而 用改变孔的基本偏差得到各种不同的配合的一种 制度。
第二十八页，共48页。
（a）基孔制
基孔制配合(pèihé)中的孔称基准孔，它的基本偏差H为下偏 差，其值为零。
其中，a－h （A－H）为间隙配合；j－n （J－N） 为过渡(guòdù)配合；p－zc （P－Zc）为过盈配合， 构成基本偏差系列图。
第三十一页，共48页。
回本节 回首页
第三十二页，共基48页。 本(jīběn)偏差系列图
4、公差与配合(pèihé)的标注
在图样上标注公差与配合符号时，应注明基本 尺寸，配合基准制及种类、基本偏差和标准公差等 级(děngjí)等内容。 （1）在装配图上的标注 （2）在零件图上的标注
0.008 0.010
0.016 0.020
0.032 0.040
0.063 0.080
0.125 0.160 0.20 0.25 0.32 0.40
0.50 0.63 0.80
1.00
1.25 1.60
2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.3
8.0 10.0
第五页，共48页。
第一 第二 系列 系列
当地方狭小或不便标注时，代 号可引出标注。
对不连续的同一表面，可用细 线相连，其表面粗糙度代（符）号 可只标注一次。
第十二页，共48页。
图例
说明
螺纹的注法。
齿轮轮齿的注法。
第十三页，共48页。
花键的注法。
二、符号(fúhào)及其标注
标注(biāo zhù)示例(左图有错误)
机械制造技术基础知识
机械制造技术基础知识1.机床的切削运动用刀具切除工件材料，刀具与工件之间务必要有一定的相对运动，该相对运动由主运动与进给运动构成。
主运动，是切下切屑所需要的最基本的运动，对切削起要紧作用，消耗机床的功率95%以上。
机床主运动只有1个。
进给运动，使工件不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。
消耗机床的功率5%下列。
机床的进给运动能够有一个或者几个。
2.切削用量是指切削速度v、进给量f（或者进给速度）与切削深度ap。
三者又称之切削用量三要素。
切削速度v（m／s或者m／min），切削刃相关于工件的主运动速度称之切削速度。
即在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向的相对位移。
进给量f，刀具转一周（或者每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称之进给量，其单位是mm／r（或者mm／双行程）。
切削深度ap（mm），切削深度指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。
3.常用刀具材料碳素工具钢与合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具如锉刀、铰刀等。
高速钢，高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；韧性高，比硬质合金高几十倍；硬度较高，且有较好的耐热性；可加工性好，热处理变形较小常用于制造各类复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。
硬质合金，硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末与金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。
硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，同意的切削速度远高于高速钢，且能切削硬材料。
硬质合金的不足:抗弯强度较低、脆性较大，抗振动与冲击性能也较差。
硬质合金被广泛用来制作各类刀具。
4．车刀切削部分的构成切削部分由3面-2刃-1尖构成，（1）前刀面(前面 ) ：切屑流出所通过的表面。
（2）主后刀面(主后面) ：与工件上过渡表面相对的表面。
机械加工工艺技术
2.安装 工件加工前，使其在机床或夹具中占
据一正确而固定位置(wèi zhi)的过程为安 装。在一个工序中，第五页，工共75页。件可能安装一次，
2. 工艺过程 工艺过程就是指改变生产对象
(duìxiàng)的形状、尺寸、相对位置和性质 等，使其成为成品或半成品的过程。
机械加工工艺过程是指利用机械加工 的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表 面质量，使其成为成品或半成品的过程。
第四页，共75页。
2.1 机械加工概述(ɡài shù)
2.1.2 工艺过程的组成 1.工序
第二十九页，共75页。
2.4 定位(dìngwèi)基准的选择
图2 -8 工件定位时支承(zhī chénɡ)点的分布
第三十页，共75页。
2.4 定位基准(jīzhǔn)的选择
2.工件的定位方式(fāngshì) （1）完全定位： 工件的六个支承点全部被
限制，工件在空间占有完全确定的惟一 位置，称完全定位。
采用部分通用机床和部分高 生产率的专用机床。机床设 备按加工零件类别分“工段” 排列布置
广泛采用高生产率的专用机床 及自动机床。按流水线形式排 列布置
广泛采用专用夹具，部分靠 划线进行加工
较多采用专用刀具和专用量 具
广泛采用先进高效夹具，靠夹 具及调整法达到加工要求
广泛采用高生产率的刀具和 量具
操作工人需要有一定的技术 熟练程度
对操作工人的技术要求较底， 对调整工人的技术要求较高
有较详细的工艺规程，对重 要零件需编制工序卡片
有详细编制的工艺文件
零件的互换性
表面粗糙度的代号
表面粗糙度的代号表面粗糙度的代号是指用于描述物体表面粗糙程度的符号或代码。
这些代号通常由一位或多位数字组成，代表了不同级别的表面粗糙度。
表面粗糙度是指物体表面的不平整程度或凹凸度，它直接影响着物体的外观、质感和功能。
下面将介绍一些常见的表面粗糙度代号及其含义。
1. N代号N代号是指物体表面粗糙度的一种常见标志，在机械加工中经常使用。
N代号后面跟着一个数字，表示了表面粗糙度的具体数值。
例如，N4代表表面粗糙度为4微米。
N代号适用于各种材料和加工方式，如车削、铣削、磨削等。
2. Ra值Ra值是一种国际通用的表面粗糙度参数，代表了表面粗糙度的平均值。
Ra值通常以微米（μm）为单位，用于描述金属、塑料、陶瓷等材料的表面质量。
例如，Ra0.8表示表面粗糙度为0.8微米。
3. Rz值Rz值是表征表面粗糙度的另一种参数，代表了表面最大峰值高度和最大谷值深度之间的差值。
Rz值通常以微米（μm）为单位，用于评估表面的凹凸度。
例如，Rz10表示表面最大峰值高度和最大谷值深度之间的差值为10微米。
4. AA值AA值是指铝材表面粗糙度的一种代号，用于描述铝材的表面质量。
AA值后面跟着一个数字，表示了表面粗糙度的具体数值。
例如，AA25代表铝材表面粗糙度为25微米。
5. RMS值RMS值是一种用于描述表面粗糙度的有效参数，代表了表面粗糙度的均方根值。
RMS值通常以微米（μm）为单位，用于评估表面的平滑度和凹凸度。
例如，RMS0.5表示表面粗糙度的均方根值为0.5微米。
6. CLA值CLA值是一种用于描述表面粗糙度的参数，代表了表面粗糙度的平均峰谷高度。
CLA值通常以微米（μm）为单位，用于评估表面的光滑度和凹凸度。
例如，CLA1.6表示表面平均峰谷高度为1.6微米。
7. Rmax值Rmax值是一种用于描述表面粗糙度的参数，代表了表面最大峰谷高度。
Rmax值通常以微米（μm）为单位，用于评估表面的平滑度和凹凸度。
例如，Rmax20表示表面最大峰谷高度为20微米。
ch5工业用钢
钢的分类和牌号
（一）钢的分类
含碳量 低碳钢 含碳量≤ 0.3% 中碳钢 含碳量在0.3~0.6% 高碳钢 含碳量> 0.6% 普通碳素钢(WS ≤ 0.045%, Wp ≤ 0.05%) 按钢的质量 优质碳素钢 (WS, Wp ≤ 0.035%) 高级优质碳素钢(WS, Wp ≤ 0.025%) 钢 材 的 分 类 按用途分 碳素结构钢 碳素工具钢
Q195-A、F
屈服点强度不小于195MPa的A级沸腾钢
（四）应用 Q195——轧制薄板：铁桶、开关箱、防护罩等容器； 盘条：捆绑钢丝网，铆钉等 Q215——焊接钢管、地脚螺钉、螺栓、木螺钉等小五金零件 Q235——型钢 ：工字钢、槽钢、角钢等； 钢板、钢筋及车辆、锅炉上性能要 求不太高的机械零件 Q255——铆焊件、栓接结构
d) 高级优质钢号后加注“A”，特级优质合金钢加注“E”. 50CrV A 30CrMoSi E
2. 牌号举例
40 Cr
铬，平均含量<1.5%，只标出元素符号，不标明含量
平均碳含量为0.40%，用万分之四十的数字表示
38 CrMoAl A
表示高级优质钢
铬钼铝，平均含量<1.5%，只标出元素符号，不标明含量 平均碳含量为0.38%，用万分之38数字表示
三、特殊性能钢 不锈钢、耐热钢、耐磨钢
§2 铸
铁
铸铁是碳质量分数大于2.11％的铁碳合金。主要有铁、 碳、硅、锰、硫、磷以及其他微量元素组成，具有优 良的铸造性、切削加工性、减摩性、吸震性和低的缺 口敏感性，加之熔炼铸造工艺简单，价格低廉，所以 是机械制造业中最重要的材料之一。
一、铸铁的分类
1.灰铸铁（HT） 2.白口铁 （BT） 3.球墨铸铁（QT） 4.可锻铸铁（KT） 5.合金铸铁
机械制造技术基础题库及答案
—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式金属切削机床一、单项选择题1．机床型号的首位字母“S”表示该机床是( )。
DA．钻床B．齿轮加工机床C．铣床D．螺纹加工机床2．按工作精度来划分，磨床属于( )。
BA．高精度机床B．精密机床C．普通机床D．组合机床3．龙门刨床的主参数代号是最大刨削( )。
DA．长度的1/10 B．长度的1/100 C．宽度的1/10 D．宽度的1/1004．下列四种机床为同一机床厂家生产的，其出厂价最高的是( )。
BA．CX6136 B．CH6136 C．CJ6136 D．CK61365．在机床型号规定中，首位字母为“Y”表示该机床是( )。
BA．水压机B．齿轮加工机床C．压力机D．液压机6．下列说法中不正确的是( )。
CA．主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工精度B．进给箱中装有进给运动的变速机构，调整变速机构，可得到所需的进给量或螺距C．光杠是专门用来车削各种螺纹而设置的；在进行其它表面车削时，只用丝杠D．溜板箱实际上是车床进给运动的操纵箱7．一般车床的加工精度可达( )。
AA．ITl0～IT8 B．IT2～IT6 C．IT6～IT4 D．ITl2～ITl08．龙门刨床在切削工件时，刨刀作( )。
BA．旋转运动B．直线运动C．间歇运动D．不动9．以工件旋转作为主运动的机床是( )。
AA．车床B．铣床C．刨床D．磨床10．外圆磨床的类别代号为( )。
AA．M B．1M C．2M D．3M二、多项选择题1．机床技术经济指标中的“三化”指的是( )。
BCDA．专门化B．通用化C．系列化D．标准化E．现代化2．衡量一台机床质量的主要指标有( )。
ABCDEA．加工精度高B．寿命高C．生产率高D．价格低E．“三化”程度高3．MGB8240是机床型号，它表示的意思有( )。
CH5-工业钢铁材料
4．铸钢 ― ZG‖加平均碳含量万分数表示。
如：ZG25 （ 0.25%C）； ZG45 （0.45%C）
形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。5.2Leabharlann 一、合金钢的编号合金钢
1．合金结构钢 碳含量用万分数（两位）C％。 如40Cr， C%=0.4% （1）、合金含量用（百分数）表示，如20Cr3MoWVA, 其中C%=0.2%, （2）、Cr%=3%, Mo,W,V<1.5%； （3）、合金含量小于1.5%不标； （4）、 A：表示高级优质。 2．合金工具钢，特殊性能钢 （1）、碳含量大于1.0%时，不标注其含量; （2）、碳含量小于1.0%时，用千分数表示， 如5CrMnMo，C％=0.5%。
2．优质碳素结构钢 钢号用平均碳含量的万分数的数字 表示。 如：08F （F表沸腾钢）; 20A（后有“A”表示高级优质钢） ; 45，15Mn （表示含Mn量高） 。 制作各种机器零件，一般进行热处理。 08F 塑性好，冷冲压件 10，20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 35，45，40，50 齿轮、轴类 60，65 弹簧
性能特点: ①、高强度:σs＞300MPa ②、高韧性 ③、良好焊接性能和冷成形性能
使用态组织:
P细＋F
典型钢号及其应用 按σs 分6级:
①、低强度级别:16Mn一般工程结构
碳钢和低合金钢焊条
②、中等强度级别:15MnVN大型桥梁,锅炉,船舶,焊接结构.
③、高强度级别:18MnMoNb高压锅炉,高压容器
W(1%)
防止第二类回火脆性产生的方法:
在500～600 ℃快速冷却。 加入合金元素W、Mo。
三、合金元素对钢的性能的影响
1.主加元素: 对提高钢的性能起主要作用。
螺钉的性能与等级划分国际标准
螺钉的性能与等级划分国际标准管理提醒：本帖被chenmiaooo 执行锁定操作(2008-09-23)1）.钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。
2）.8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火+回火），通称为高强度螺栓，其余为普通螺栓。
3）.螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的。
螺栓是用"X.Y"的格式表示其强度，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa，8.8的公称抗拉强度800N/MM^2 公称屈服强度640N/MM^2例：1）.性能等级4.6级的螺栓，其含义是：该螺栓的材质公称抗拉强度达400MPa级别，螺栓材质的屈强比值为0.6，该螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa2）.性能等级10.9级高强度螺栓，其含义是：该螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级别；螺栓材质的屈强比值为0.9，该螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，涵义另有解释，见后文，螺钉的材料。
尺寸度量当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、中国，日本及东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），在美国、英国及其原殖民地国家使用较多。
1）.公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm2）.英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.523）.1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#螺栓表面的螺纹及其分类螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。
机械制图及公差
标准公差
基本偏差
上偏差=下偏差+公差
0
+
—
0
基本偏差
标准公差 下偏差=上偏差-公差
基本尺寸
第二十五页，共39页。
五、公差(gōngchā)带代号
公差(gōngchā)带代 号基组本成偏差代号，如：H、f。 标准公差等级代号如：8、7。
公差带的位置由基本偏差决定，
公差带的大小由标准公差等级决定。
如: H8 f7
第二十一页，共39页。
基本尺寸 (φ50)
一、极限(jíxiàn)与配合
为什么要制定极限 与配合标准?
● 互换性要求(yāoqiú)：
同一批零件，不经挑 选和辅助加工，任取一个 就可顺利地装到机 器上去并满足机器的性能要求。
● 保证(bǎozhèng)零件具有互换性的措施：
由设计者根据极限与配合标准，确定 零件合理的配合要求和尺寸极限。
十二(shí èr)、零件图
从三个视图看，泵体由三部分组成： 1、
半圆柱形的壳体，其圆柱形的内腔，用于
容纳其它零件。 2、两块三角形的安装板。
3、两个(liǎnɡ ɡè)圆柱形的进出油口，
通孔
分别位于泵体的右边和后边。综合分析后，
想象出泵体的形状。
第十九页，共39页。
首先(shǒuxiān)
找十出长三、、宽分、析高尺三寸个和技术(jìshù)
允许实际尺寸的最大值。
最小极限尺寸:
允许实际尺寸的最小值。 零件合格的条件：
最大极限尺寸≥实际尺寸≥最小极限尺寸。 第二十三页，共39页。
三、尺寸ห้องสมุดไป่ตู้差和尺寸公差
公差恒 为正
+0.008
机械零件的常用材料及其选择原则
机械零件的常用材料及其选择原则1．铸铁与钢是以它们含碳量的高低来区分的，一般含碳量高于_______者为铸铁，低于此值为钢。
（1）2% （2）2.5% （3）3%（4）3.52．灰铸铁和钢相比较，_______不能作为灰铸铁的优点。
（1）价格便宜（2）抗压强度较高（3）抗磨性和减磨性好（4）承受冲击载荷能力强（5）铸造性较好（6）吸震性强3.铸铁中的_______，起强度接近于45号钢，并有良好的耐磨性，现已广泛用来代替钢材，铸造发动机中的曲轴、铁轨、齿轮、蜗轮等零件。
（1）可锻铸铁（2）优质铸铁（3）球墨铸铁（4）耐热铸铁4.灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、低碳钢、中碳钢这五种材料中，有_______可以进行铸造。
（1）一种（2）两种（3）三种（4）四种5．下列材料牌号中，灰铸铁是_______。
（1）ZG25 （2）QT40-10 （3）HT20-40 （4）ZH62 （5）ZL1026．金属材料的牌号为HT20-40，其中20表示材料的_______。
（1）抗弯（2）抗拉（3）抗压（4）屈服7．金属材料的牌号为HT25-47，其中47表示该材料的_______。
（1）抗拉强度（2）屈服强度（3）抗弯强度（4）延伸率8．普通碳钢及优质碳钢通常以_______的形式，供应用户制造机械零件。
（1）块状原料（2）型材（3）钢锭9．碳素结构钢的含碳量在_______以上的，称为高碳钢。
（1）（0.25-0.5）% （2）（0.55-0.7）% （3）（0.8-0.95）% （4）0.95%10．碳素结构钢中，中碳钢的含碳量通常为_______。
（1）（0.1-0.3）% （2）（0.3-0.5）% （3）（0.5-0.7）% （4）（0.7-0.9）%11．碳素结构钢的含碳量低于_______时为低碳钢。
（1）0.25% （2）0.5% （3）0.6% （4）0.7%12.碳素结构钢的含碳量越高，则_______。
- 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)。
第5章
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义
机械加工表面质量
吸附层 <8nm
显微硬度
残余应力
压缩区 几十~几百微米
纤维层
热影响区
基体材料
加工表面层沿深度变化示意图
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义
表面质量的含义（内容）
零件表面质量
表面微观几 何形状特征
表面物理力学 性能的变化
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响 1、 表面质量对耐磨性的影响
（1）表面粗糙度对零件耐磨性的影响 ❖ 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。
5.1 概 述
这些物理因素的影响一般较复杂，它与切削原理中所 叙述的加工表面的形成过程有关，如在加工过程中产生的 积屑瘤、鳞刺和振动等对加工表面粗糙度的形成均有很大 影响。
第5章 机械加工表面质量
5.2 表面粗糙度影响的工艺参数及其改善的工艺措施
5.2.1 切削加工表面粗糙度 1、 切削加工表面粗糙度的形成 (2)物理力学因素
表面粗糙度 表面波度
表面层冷作硬化 表面层残余应力 表面层金相组织的变化
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义 1、表面层的几何形状
表面粗糙度：是指表面微观几何形状误差，其波长与波高的比 值在L1/H1＜40的范围内，波距<1mm。(Ra=0.012，0.025， 0.05，0.1，0.2，0.4，0.8，1.6，3.2，6.3，12.5，25，50) 表面波度：是介于加工精度（宏观几何形状误差L3/H3 = 1000） 和表面粗糙度间的一种带有周期性的几何形状误差，其波长与 波高的比值在40＜L2/H2＜1000的范围，波距=1~10mm 纹理方向： 纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形 成过程中所采用的机械加工方法。 伤痕：是加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。例如：砂眼、 气孔、裂痕等。
（1）表面粗糙度对零件配合精度的影响
表面粗糙度较大，则降低了配合精度。
（2）表面残余应力对零件工作精度的影响
表面层有较大的残余应力，就会影响它们精度的稳定性。
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响
4、 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响
（1）表面粗糙度对零件耐腐蚀性能的影响 零件表面越粗糙，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗
Rz 、 Ry
≥0.008~0.02
≥0.025~0.10
>0.02~0.1
>0.10~0.50
>0.1~2.0
>0.50~10.0
>2.0~10.0
>10.0~50.0
>10.0~80.0
>50~320
取样长度/mm
0.08 0.25 0.8 2.5 8.0
评定长度/mm
0.4 1.25 4.0 12.5 40.0
第5章 机械加工表面质量
5.2 表面粗糙度影响的工艺参数及其改善的工艺措施
5.2.1 切削加工表面粗糙度 1、 切削加工表面粗糙度的形成 (2)物理力学因素
①工件材料的影响
❖ 韧性材料：工件材料韧性愈好，金属塑性变
形愈大，加工表面愈粗糙。故对中碳钢和低碳钢 材料的工件，为改善切削性能，减小表面粗糙度， 常在粗加工或精加工前安排正火或调质处理。
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义
研究表面质量的目的，是要掌握机械加工中各种工艺因素 对表面质量的作用及影响规律，以便应用这些规律控制加工过 程，最终提高零件的表面质量和产品使用性能。
机械加工表面质量的研究内容包括加工表面几何形状特征 和表面层物理、机械性能的变化。
刀瘤对工件表面质量的影响 切削过程中切屑底层和前刀面发生冷焊的结果。
第5章 机械加工表面质量
5.2 表面粗糙度影响的工艺参数及其改善的工艺措施
5.2.1 切削加工表面粗糙度 1、 切削加工表面粗糙度的形成 (2)物理力学因素
鳞刺的形成：抹试阶段、导裂阶段、层积阶段、刮成阶段
鳞刺的产生：切屑在前刀面上的摩擦和冷焊作用造成周期性的停留，代替刀具推挤切 削层，造成切削层和工件之间出现撕裂现象。
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响 1、 表面质量对耐磨性的影响
耐磨性主要取决于摩擦副的材料及润滑条件，还与零件的 表面质量有关。
零件磨损三个阶段：初期磨损阶段；正常磨损阶段；剧烈 磨损阶段
摩擦副的磨损过程
第5章 机械加工表面质量
产品工作性能的可靠性、耐久性，很大程度上取决于其主 要零件的表面质量。机器零件使用性能的耐磨性、疲劳强度、 耐蚀性等，除与材料本身的性能和热处理有关外，主要取决于 加工后的表面质量。随着产品性能的不断提高，一些重要零件 必须在高应力、高速、高温等极端条件下工作，因其工作表面 作用有最大应力并直接受外界介质的腐蚀，表面层的任何缺陷 都可能引起应力集中、应力腐蚀等现象而导致零件的损坏，于 是表面质量问题也会变得突出和复杂。
透与腐蚀作用越强烈。因此减小零件表面粗糙度，可以提高零 件的耐腐蚀性能。 （2）表面残余应力对零件耐腐蚀性能的影响
零件表面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，而表面残余拉应力则降低零件耐 腐蚀性。
表面质量对零件使用性能还有其它方面的影响：如减小表 面粗糙度可提高零件的接触刚度、密封性和测量精度；对滑动 零件，可降低其摩擦系数，从而减少发热和功率损失。
第5章
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义 2、表面层的物理机械性能
机械加工表面质量
1) 表面层冷作硬化(简称冷硬)：在机械加工中，零件表面层产 生强烈的冷态塑性变形后，引起的强度和硬度都有所提高的现 象。一般情况下表面硬化层的深度可达0.05 — 0.30mm。 2) 表面层金相组织的变化：机械加工过程中，由于切削热或磨 削热的作用引起工件表面温升过高，表面层金属的金相组织发 生变化的现象。 3) 表面层残余应力：是由于加工过程中切削变形和切削热的影 响，工件表面层产生残余应力。
第5章 机械加工表面质量
5.2 表面粗糙度影响的工艺参数及其改善的工艺措施
5.2.1 切削加工表面粗糙度 1、 切削加工表面粗糙度的形成
机械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可归纳为几何因素和物理力学因素两个方来自。第5章 机械加工表面质量
5.2 表面粗糙度影响的工艺参数及其改善的工艺措施
5.2.1 切削加工表面粗糙度
内容提纲
第5章 机械加工表面质量
5.1 概述 5.2 表面粗糙度影响的工艺因素及其改善的工艺措施 5.3 影响表层物理性能的工艺因素及其改进的工艺措施 5.4 控制加工表面质量的途径 5.5 机械加工中的振动及其控制措施
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.1机械加工表面质量含义
任何机械加工方法所得到的零件表面，实际上都不是完全 理想的表面。实践证明，机器零件的破坏，一般都从表层开始， 这从一定程度上表明零件的表面质量对产品质量影响很大。
适度的表面层冷作硬化能提高零件的疲劳强度。 残余应力有拉应力和压应力之分:
残余拉应力容易使已加工表面产生裂纹并使其扩展而降 低疲劳强度
残余压应力则能够部分地抵消工作载荷施加的拉应力， 延缓疲劳裂纹的扩展，从而提高零件的疲劳强度。
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响 3、 表面质量对零件工作精度的影响
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响 2、 表面质量对零件疲劳强度的影响
（1）表面粗糙度对零件疲劳强度的影响 表面粗糙度越大，抗疲劳破坏的能力越差。
对承受交变载荷零件的疲劳强度影响很大。在交变载荷作 用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂 纹。
第5章 机械加工表面质量
本章提要
第5章 机械加工表面质量
机械加工表面质量决定了机器的使用性能和延长使用寿 命。机械加工表面质量是以机械零件的加工表面和表面层 作为分析和研究对象的。本章旨在研究零件表面层在加工 中的变化和发生变化的机理，掌握机械加工中各种工艺因 素对表面质量的影响规律，运用这些规律来控制加工中的 各种影响因素，以满足表面质量的要求。
第5章 机械加工表面质量
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响
对耐磨性的
粗糙度太大、太小都不耐磨
影响
适度冷硬能提高耐磨性
零件表面质量
对疲劳强度 的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高 疲劳强度
对工作精度 的影响
粗糙度越大、工作精度降低 残余应力越大，工作精度降低
对耐腐蚀性 能的影响
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力 反之则降低耐腐蚀性
第5章
5.1 概 述
5.1.3 机械加工表面质量的研究内容
机械加工表面质量
为保证机器产品的使用性能和使用寿命，机械加工表面质 量的研究应包括如下内容：
（1）表面粗糙度及其降低的工艺措施； （2）表面层物理、力学性能及其改善的工艺措施； （3）机械加工中的振动及其控制。
5.1 概 述
5.1.2 机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响 1、 表面质量对耐磨性的影响