教案25§4-3、影响表面物理机械性能的因素

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浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究

浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究

浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。

产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。

表面面质量对零件耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量都有严重的影响。

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 影响表面粗糙度的因素1.1 切削加工影响表面粗糙度的因素从几何因素方面分析,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,其形状是刀具几何形状的复映。

残留面积的大小与进给量、刀尖圆弧半径及刀具的主偏角、副偏角有关。

对于宽刃刀具、定尺寸刀具和成形刀具等,其切削刃本身的表面粗糙度对加工表面粗糙度的影响也很大。

从物理因素方面分析,主要是切削过程中刀具刃口钝圆半径及后刀面对工件的挤压、摩擦作用使金属材料发生塑性变形,使表面粗糙度恶化。

当低速切削塑性材料(如低碳钢和不锈钢等)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工件分离的撕裂作用,产生积屑瘤和鳞刺,使表面粗糙度值加大。

工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。

当加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。

精加工时,因切削深度小,刀刃容易打滑,也影响表面粗糙度。

综上所述,在切削加工中影响表面粗糙度的工艺因素主要有:1)切削用量切削速度v在一定的范围内容易产生积屑瘤和鳞刺;减少进给量f可降低残留面积高度。

因些合理选择切削用量是降低粗糙度的重要条件。

2)刀具材料和几何参数实践表明,在切削条件相同时,用硬质合金刀具加工的工作表面粗糙度比用高速钢刀具加工的低。

用金钢石车刀加工因不易形成积屑瘤,故可获得粗糙度很低的表面。

刀类圆弧半径rE、主偏角KC和副偏角kcC均影响残留面积的大小。

影响工件表面物理机械性能的因素

影响工件表面物理机械性能的因素
磨削时也容易m现烧伤。 ③砂轮的选择 硬度太高的砂轮 , 钝化后的磨粒不易脱落 ,容易产 生烧伤 ,因此用软砂 轮较好 ;选用粗粒度砂轮磨削 ,砂轮不易被磨 削 堵 塞 ,可减少烧 伤 ; 结合剂对磨 削烧伤也有很大影响 ,树脂结 合剂 比 陶瓷结合剂容易产生烧伤 ,橡胶结合剂 比树脂结合剂更易产生烧 伤。
④冷却 条件 为降低磨削 区的温度 ,在磨 削时广泛采用切削液冷 却。为了使切削液能喷注 到工件表面上 ,通常增加切削液的流量和压 力并采用 特殊喷嘴 , 并在砂轮上安装带有空气挡板的切削液 喷嘴,这 样 既可加 强冷却作用 ,又能减轻高速旋转砂轮表面的高压附着作用 , 使切削液顺 利地 喷注到磨削 区。此外 ,还可采用多孑 L 砂轮 、内冷却砂 轮和浸油砂轮 , 切 削液被 引入砂轮 的中心腔 内,由于离心力的作用 , 切 削液再经 过砂轮 内部 的孔隙从砂轮 四周的边缘甩出 ,这样切 削液 即 可直接进入磨削区,发挥有效的冷却作用。
科学技 术
影响工件表 面物理机械性能 的 因素



( 辽宁地质 程职业学院 ,辽宁 丹东 1 1 8 0 0 8 ) 要:随着科学技术的发展 ,对零件的表面质量的要求 已越来越高。为了获得合格零件 ,保证机器的使用性能 ,人们一直在研究控制和提高零
件 表 面质 量 的途 径 。本 文 主要对 影 响_ T件表 面 物理 机械 性能 进 行 阐述 。 关键 词 :_ T件 表 面 ;物理 ;机 械 性能
1 . 表面屡材料金相组 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
①如果磨削表面层 温度未 超过相 变温度 ,但超过 了马 氏体的转变 温度 ,这 时马氏体将转变成为硬度较低的回火索氏体 或索 氏体 ,这 叫 回火烧伤 。 ② 如果磨 削表 面层 温度超过相变温度 ,则 马氏体转变为奥氏体 , 这时若无切削液 ,则磨削表面硬度急剧 下降 , 表层被退火 ,这种现象 称为退火烧伤 。干磨时很容易产生这种现象 。 ③如果磨 削表 面层温度超过相变温度 ,但有充分的切削液对其进 行冷却 ,则磨削表面层将急冷形成二次淬火马 氏体 ,硬度 比回火马氏 体高 ,不过该表面层很薄 ,只有几微米厚 ,其下为硬度较低的 回火索 氏体和索 氏体 ,使表面层总的硬度仍然降低 ,称为淬火烧伤。

机械加工表面质量影响因素及改善

机械加工表面质量影响因素及改善

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
f cot cot '

影响机械加工表面质量的因素及采取的措施

影响机械加工表面质量的因素及采取的措施

影响机械加工表面质量的因素及采取的措施摘要:机械产品的使用性能的提高和使用寿命的增加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。

本文主要通过对影响零件表面粗糙度的因素、零件表面层的物理力学性能(表面冷作硬化、残余应力、金相组织的变化与磨削烧伤)、表面质量影响零件使用性能等因素的分析和研究,来提高机械加工表面质量的工艺措施。

关键词:机械加工表面质量影响因素控制措施目录前言 (1)1.概述......................................................................1 1.1 基本概念..............................................................1 1.1.1 机械加工...........................................................1 1.1.2 零件的失效.........................................................1 1.1.3 磨削烧伤............................................................1 1.1.4 表面冷作硬化.......................................................2 2.影响工件表面质量的因素...................................................2 2.1 加工过程对表面质量的影响........................................... .....2 21 工艺系统的振动对工件表面质量的影响...........................2 1.2.2 刀具几何参数、1.材料和刃磨质量对表面质量的影.........................2 2.1.3 切削液对表面质量的影响......................................... ..2 2.1.4 工件材料对表面质量的影响...........................................2 2.1.5 切削条件对工件表面质量的影响....................................3 2.1.6 切削速度对表面粗糙度的影响........................................3 2.1.7.磨削加工影响表面质量的素.........................................3 2.1.8 影响工件表面物理机械性能的素......................................4 2.2 使用过程中影响表面质量的因素.........................................6 2.2.1 耐磨性对表面质量的影响.............................................6 2.2.2 疲劳强度对表面质量的响..........................................6 2.耐蚀性对表面质量的响...............................................3.机械加工表面质量对零件使用性能的影响......................................7 3.1 表面质量对零件耐磨性的影响..........................................7 3.2 表面质量对零件疲劳强度的影响.........................................7 3.3 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响......................................8 3.4 表面质量对零件间配合性质的影响.......................................8 3.5 表面质量对零件其他性能的影响.........................................8 4.控制表面质量的途径......................................................8 4.1 降低表面粗糙度的加工方法............................................8 4.2 改善表面物理力学性能的加工方法.....................................11 5.提高机械加工工件表面质量的措施..........................................12 6.结论....................................................................13 7.致谢.....................................................................14 8.参考文献 (15)前言随着工业技术的飞速发展机械化生产以走进各大小企业,与之息息相关的就是各式各样的机器。

零件表面粗糙度及表面层物理机械性能影响因素分析

零件表面粗糙度及表面层物理机械性能影响因素分析

零件表面粗糙度及表面层物理机械性能影响因素分析随着工业技术的飞速发展,机器的使用要求越来越高,一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作,表面层的任何缺陷,不仅直接影响零件的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象,将进一步加速零件的失效,这一切都与加工表面质量有很大关系。

因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。

1、机械加工表面质量对机器使用性能的影响表面质量对零件的耐磨性,配合精度,疲劳强度、抗腐蚀性,接触刚度等使用性能都有很大的影响。

1.1表面质量对零件耐磨性的影响零件的耐磨性主要与摩擦副的材料、热处理情况和润滑条件有关。

在这些条件已确定的情况下,零件的表面质量就起着决定性的作用。

经初期磨损后,磨损缓慢均匀“进入正常磨损阶段。

当磨损达到一定程度后,磨损又突然加剧,导致零件不能正常工作,称为急剧磨损阶段。

在于摩擦或半干摩擦情况下,摩擦副表面的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。

摩擦副的原始粗糙度太大,开始时两表面仅仅是若开凸峰相接触,实际接触面积小于名义接触面积,接触部分的实际压强很大,破坏了润滑油膜,接触的凸峰处形成局部干摩擦,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。

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,就进入正常磨损阶段。

摩擦副的原始粗糙度过小,紧密接触的两金属表而分子间产生较大的亲和力,润滑油被挤去,造成润滑条件恶化,使表面容易咬焊,因而初期磨损也较大。

摩擦表面的最佳粗糙度视不同材料和工作要件而异,一般大致在V0.8-V0.4左右。

对于完全液体润滑,金属表面完全不接触,由一层油膜隔开,因此要求摩擦副表面粗糙度应不刺破油膜,粗糙度越小,允许的油膜越薄,承载能力越大,则表面粗糙度越小越有利。

2、影响表面粗糙度的因素2.1切削加工影响表面粗糙度的因素在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的复映。

减小进给量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。

针对机械加工表面质量的影响因素提出优化方案

针对机械加工表面质量的影响因素提出优化方案

机械加工表面质量是机械制造业质量把控的其中一种,正如字面意思所见,它主要是指输出产品的表面状况,如完整度、弧度、光滑度等等。

机械产品的质量不仅与零件精细度相关,加工表面的质量也会在一定范围内左右采购人对产品质量的判断,并对实际产出使用成品零件的失效时间、耐磨性、耐腐蚀性及疲劳强度等方面产生影响。

因此,行业内各企业及相关技术人员一定要重视加工表面的产出质量,并针对加工过程中的难点及时改进优化。

一、机械制造过程中影响加工表面质量的相关因素1.产品机械工件的材料属性这里说的材料属性因素主要是指在产品机械加工的过程中,因不同材料物理属性的不同从而导致其面对刀具切割时所产生的不同的物理形变。

例如,塑性材料在被切割时通常会因为其良好的延展性而产生不同程度的撕裂、拉扯;相反如果是延展性不好的脆性材料,就会造成直接的破裂,形成分布不均的麻点,两种情况都会降低加工表面的光滑度。

2.加工过程中刀具形状及磨削用具的参数刀具形状指的是机械工件在切割时,由于切割偏角、刀两端圆弧收角角度或平行进量误差等因素在产品的表层留下所有使用过的切割用具的复合几何形状,进而影响表面质量的操作。

磨削用具与刀具留存使用形状不同,它对机械加工表面质量的影响主要集中在砂轮使用时的速度、硬度以及砂轮本身的粗糙粒数等几方面。

3.工件表层物理机械性能的影响在工件切、磨的过程中由于外界温度上升的影响,被加工零件的表层发生金属金相组织变化、产生应力,使零件表面强度变弱的现象是其物理性能改变的具体体现。

工件物理性能改变会直接造成产品加工表面质量不达标甚至直接出现裂痕。

4.表面层冷作硬化工程材料的物理形变是零件表面产生冷作硬化的前提。

机械工件在产品加工切割过程中由于刀面摩擦加剧、刀刃立角半径增大或者切割进量、力度变大等因素引发的材料形状拉伸或者撕裂会直接影响其内部晶粒的排列,而内部晶粒数量、位置的改变则会直接强化工件表层的硬度和强度,导致工件出现冷硬现象,影响产品质量。

机械零部件表面质量的影响因素及改善措施

机械零部件表面质量的影响因素及改善措施

机械零部件表面质量的影响因素及改善措施经济的快速发展离不开加工制造业的支持,金属零部件加工是加工制造业中的重要方向之一,金属零部件表面的加工质量对于金属零部件的使用性能有着非常严重的影响,提高金属零部件加工中的金属零部件的表面加工质量对于提高金属零部件的使用寿命,提高设备的使用性能有着重要的推动作用。

文章将在分析影响金属零部件表面加工质量因素的基础上对如何做好金属零部件的加工,提高金属零部件的加工质量进行分析阐述。

标签:金属零部件;表面加工质量;因素;措施前言金属零部件的表面是各部件之间接触的主要部分,同时也是金属零部件产生磨损、疲劳破坏等的起点,提高金属零部件的表面加工质量对于提高金属零部件的可靠性与耐久度有着极为重要的意义。

在分析造成金属零部件表面加工质量影响因素的基础上采用相应的措施来予以改善是文章讨论的主要议题。

1 金属零部件表面机械加工质量对其使用性能的重要意义1.1 金属零部件表面加工质量对其耐磨性的重要意义金属零部件的表面是零部件接触的主要部分,金属零部件表面的粗糙度对金属零部件的磨损会产生重要的影响,在金属零部件的接触过程中,从微观层面上看,其首先接触的是金属零部件表面粗糙的峰部,其实际接触的面积要远远小于理论值,在金属零部件的使用过程中,两者不断的磨合从而产生塑性变形、弹性变形等造成零部件的磨损。

同时在金属零部件的机械加工过程中,加工所产生的热量会使得金属零部件的表面产生一定的冷作硬化作用使得金属零部件表层的金属硬度有了一定的提高,使得金属零部件的耐磨性得以提高,但是如果冷作硬化作用较为严重将会使得金属零部件表面的金属组织疏松,容易产生金属剥落等的缺陷。

1.2 金属零部件表面机械加工质量对零部件疲劳强度的影响在金属零部件的机械加工过程中,会受到加工时的各种交变载荷的影响,这些交变载荷作用在金属零部件的表面和冷作硬化层的下层,会对金属零部件的疲劳强度产生严重的影响。

2 影响金属零部件表面机械加工质量的因素分析2.1 影响金属零部件机械加工表面粗糙度的因素分析在金属零部件的机械加工过程中,刀具沿着加工工件作相对进给运动时,刀具会在金属零部件表面留有切削层的残留,其形状是机械加工时所使用的刀具的几何形状的复映,在金属零部件表面所残留的面积的大小与金属零部件机械加工时所使用的刀具的进给量、刀具的刀尖圆弧半径以及所使用的刀具的主偏角、副偏角等有着紧密的联系,如果在金属零部件的机械加工过程中使用的是宽刃刀具、定尺寸刀具以及成型的刀具等将会对机械加工后的金属零部件表面的粗糙度产生严重的影响。

影响表面质量的因素

影响表面质量的因素

(2)表层的残余应力
残余应力产生的原因: 1)热态塑性变形,2)金相组织的变化,3)冷态塑性变形 局部温升过高引起的热应力: 材料在高温下,处于热塑性状态,因温度升高体积膨胀,当温 度降低体积减小而发生收缩,受下层材料的限制,则表层形 成残余拉应力。 局部金相组织变化引起的相变应力 残余奥氏体→回火马氏体:体积膨胀,表层为残余压应力; 马氏体→屈(索)氏体:体积收缩,表层为残余拉应力。 表面局部冷塑变形引起的塑变应力 表层被拉长,表层存在压应力,里层存在压应力。另外,金属发 生冷塑变形,比重下降,体积增大,使表层存在压应力,下层 存在拉应力
(2)表层的残余应力
• 1)影响切削表层残余应力的因素 • 切削用量影响
进给量↑ ,会使表层金属塑性变形增加,残余应 力的数值及扩展深度相应增大。
切削速度 ↑,冷塑性变形↓,热塑性变形↑,金相组织 发生变化的可能性增加. 刀具角度的影响:前角.切削刃钝圆半径、刀具磨 损状态.
工件材料的影响:塑性大的材料,切削加工后表面 层一般产生残余拉应力;脆性材料,表面层产生残 余压应力。
2.影响表面层物理力学性能的因素
(1)表面层的加工硬化 2)影响切削加工硬化的主要因素
①刀具:刀刃钝圆半径↑,冷作硬化↑; 后刀面磨损↑,冷作硬化↑。
②切削用量:切削速度↑,切削温度↑,则 冷作硬化↓;
进给量↑,冷作硬化↑。 ③被加工材料:硬度↑,冷作硬化↓;
塑性↑,冷作硬化↑。
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2.影响表面层物理力学性能的因素
(3)表面层材料的金相组织变化
磨削淬火钢时容易出现的三种烧伤: 回火烧伤:磨削区温度超过马氏体转变温度,
而未达相变温度,产生回火组织 (索氏体或屈氏体)。 淬火烧伤:磨削区温度超过相变温度,由于冷却液 急冷,表层出现二次淬火马氏体。 退火烧伤:磨削区温度超过相变温度,不用冷

影响加工表面物理力学性能的因素

影响加工表面物理力学性能的因素

影响加工表面物理力学性能的因素机械加工过程中,工件由于受到切削力、切削热的作用,其表面与基体材料性能有很大不同,在物理力学性能方面发生较大的变化。

一、加工表面层的冷作硬化在切削或磨削加工过程中,若加工表面层产生的塑性变形使晶体间产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长、碎裂和纤维化,引起表面层的强度和硬度提高的现象,称为冷作硬化现象。

表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。

力越大,塑性变形越大,产生的硬化程度也越大。

变形速度越大,塑性变形越不充分,产生的硬化程度也就相应减小。

变形时的温度影响塑性变形程度,温度高硬化程度减小。

(一)影响表面层冷作硬化的因素1.刀具刀具的刃口圆角和后刀面的磨损对表面层的冷作硬化有很大影响,刃口圆角和后刀面的磨损量越大,冷作硬化层的硬度和深度也越大。

2.切削用量在切削用量中,影响较大的是切削速度VC和进给量f。

当VC增大时,则表面层的硬化程度和深度都有所减小。

这是由于一方面切削速度增大会使温度增高,有助于冷作硬化的回复;另一方面由于切削速度的增大,刀具与工件接触时间短,使工件的塑性变形程度减小。

当进给量f 增大时,则切削力增大,塑性变形程度也增大,因此表面层的冷作硬化现象也严重。

但当f较小时,由于刀具的刃口圆角在加工表面上的挤压次数增多,因此表面层的冷作硬化现象也会增大。

3.被加工材料被加工材料的硬度越低和塑性越大,则切削加工后其表面层的冷作硬化现象越严重。

(二)削减表面层冷作硬化的措施1.合理选择刀具的几何参数,采纳较大的前角和后角,并在刃磨时尽量减小其切削刃口圆角半径;2.使用刀具时,应合理限制其后刀面的磨损程度;3.合理选择切削用量,采纳较高的切削速度和较小的进给量;4.加工时采纳有效的切削液。

二、表面层的金相组织变化(一)影响表面层的金相组织变化的因素机械加工时,切削所消耗的能量绝大转化为热能而使加工表面显现温度上升。

当温度上升到超过金相组织变化的临界点时,就会产生金相组织的变化。

物体表面形貌对机械性能的影响分析

物体表面形貌对机械性能的影响分析

物体表面形貌对机械性能的影响分析引言:物体表面形貌是物体外表面的微观特征,它可以影响物体的机械性能。

不同的表面形貌会对物体的摩擦、磨损、接触和振动等机械行为产生重要影响。

本文将从表面粗糙度、纹理、形状和涂层等多个方面来分析物体表面形貌对机械性能的影响。

一、表面粗糙度对机械性能的影响表面粗糙度是表征物体表面不平整度的指标,通常用Ra(平均粗糙度)或Rz (十点高度)来描述。

表面粗糙度的大小对摩擦、磨损和接触行为有着直接的影响。

1.1 摩擦力物体表面的粗糙度越大,单位面积上的接触点数量就越多,摩擦力也会增大。

这是由于表面峰谷间的相互锁合作用导致的。

因此,在一些要求低摩擦力的应用中,需要通过提高表面粗糙度或使用低摩擦系数的材料来减小摩擦力。

1.2 磨损表面粗糙度会直接影响物体的磨损程度。

当两个物体表面相互接触运动时,粗糙度大的表面会引起更大的磨损。

因为表面粗糙度会增加表面接触点之间的应力集中程度,从而导致更容易产生局部磨损和磨粒的嵌入。

因此,在一些要求耐磨性的应用中,需要控制物体表面的粗糙度。

1.3 接触行为物体表面的粗糙度还会影响接触行为。

粗糙度大的表面能提供更多的接触面积,从而增加接触点之间的接触力,使接触更紧密。

这在一些需要提高物体之间接触行为的应用中是有益的,例如紧固连接和密封装置。

二、纹理对机械性能的影响物体表面的纹理是指表面上存在的肉眼可见的图案和形态。

纹理不仅影响物体的视觉观感,而且还会对机械性能产生影响。

2.1 摩擦特性表面纹理可以改变物体与其他接触物之间的摩擦特性。

例如,具有纵向纹理的表面在摩擦时会产生方向性的摩擦力,这被称为“各向异性摩擦”。

此外,一些纹理还可以使摩擦力更均匀分布,减小表面局部磨损的可能性。

2.2 接触行为纹理也可以改变物体之间的接触行为。

例如,具有凹凸纹理的表面可以提供更多的接触面积,使得接触更牢固。

此外,一些纹理还可以增加表面之间的间隙,减小接触面积,从而减小接触力和摩擦力。

材料表面性能对机器性能的影响

材料表面性能对机器性能的影响

材料表面性能对机器性能的影响当我们考虑新机器设计时,我们总是热衷于选择高质量的材料,使设备更加耐用,更加功能强大。

但在材料设计中,机器性能中最容易被人忽略的是材料表面性能。

材料表面性能是指材料表面的一系列特性,如表面粗糙度、润湿性、表面能、附着性等等。

这些参数可以直接影响到机器的性能和寿命。

在机器操作过程中,材料表面直接与外界相接触,因此表面性能具有重要的作用。

表面粗糙度是影响机器性能的最重要因素之一。

粗糙的表面会产生额外的摩擦力,增加机器的能耗和磨损风险。

因此,表面粗糙度必须在设计时尽可能减小。

比如,在润滑系统中,机器零件表面需要满足特定的光洁度,以减少摩擦,抵抗磨损。

润湿性是指材料表面与流体之间的相互作用。

在机器操作中,各种流体都在零件表面上流动。

如果表面不能良好润湿流体,则会产生切线力,影响流体流动稳定性,甚至导致机器故障。

润湿性取决于各种表面特征,如表面化学成分、形貌、粗糙度等等。

因此,在材料设计中,必须考虑到流体与材料表面之间的相互作用,以实现最大润湿性。

表面能是指固体与气体或液体之间相互作用的能量大小。

表面能直接影响着表面材料与其他物质的接触情况。

如果表面能太低,则表面不容易接受其他物质的附着,导致机器零件加工精度下降,使用寿命缩短。

而表面能过高,则容易吸收和储存周围环境中的湿气,从而导致表面的腐蚀或破坏。

因此,在材料设计中,必须选择表面能适中的材料,以满足机器要求。

附着性是指材料表面与其他物质(如涂层、电镀等)发生物理或化学作用的能力。

在机器设计中,材料常常需要涂层增加硬度、耐磨性和防腐蚀性能。

而表面的附着性对涂层性能有着直接的影响。

如果材料表面的附着性不够强,则涂层会脱落,影响机器的稳定性和寿命。

因此,材料表面必须满足一定的附着性能要求。

综上所述,材料表面性能直接关系到机器的稳定性、寿命和使用效率。

在机器设计过程中,必须充分考虑不同表面特性对机器性能的影响,以确保机器的正常运行和寿命。

机械加工中影响表面物理机械性能因素分析

机械加工中影响表面物理机械性能因素分析

机械加工中影响表面物理机械性能因素分析【摘要】本文旨在分析机械加工中影响表面物理机械性能的因素。

在将介绍研究背景、研究目的和研究意义。

在将重点讨论加工工艺、材料性能、加工参数、表面处理以及其他因素对表面物理机械性能的影响。

在将进行综合分析,探讨未来的发展趋势,并提出研究展望。

通过对这些因素进行深入研究,可以为提高机械零部件的表面质量和性能提供参考,有助于优化加工工艺,提高生产效率和降低成本。

本文将为相关领域的研究者提供重要参考,推动机械加工技术的发展和应用。

【关键词】关键词:机械加工、表面物理机械性能、加工工艺、材料性能、加工参数、表面处理、影响因素、综合分析、发展趋势、研究展望1. 引言1.1 研究背景机械加工是指利用机械设备对工件进行切削、磨削、磨碎等加工方法,以达到工件形状、尺寸和表面粗糙度要求的技术。

在机械加工中,表面物理机械性能是一个非常重要的指标,直接影响到工件的使用寿命和性能表现。

研究机械加工中影响表面物理机械性能的因素具有重要的理论和实际意义。

在机械加工中,加工工艺对表面物理机械性能的影响是至关重要的。

不同的加工工艺会导致表面的粗糙度、硬度、残余应力等性能参数发生变化,进而影响工件的使用效果。

材料性能也是影响表面物理机械性能的重要因素,包括材料的组织结构、硬度、塑性、疲劳性能等。

加工参数和表面处理也会对表面物理机械性能产生影响。

不同的加工参数和表面处理工艺会影响到表面的残余应力、组织结构、晶粒尺寸等因素,进而影响到表面的磨损、疲劳寿命等性能。

深入研究机械加工中影响表面物理机械性能的因素,可以为提高工件的质量和性能提供重要参考。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨机械加工中影响表面物理机械性能的因素,分析各种因素对表面物理机械性能的影响程度和机制,从而为优化加工工艺、提高材料性能、调整加工参数、改善表面处理等方面提供参考和指导。

通过研究表面物理机械性能的影响因素,可以有效保证加工零件的质量和性能,提高零件的使用寿命和可靠性,降低零件的损耗和成本,促进机械加工领域的科学发展和技术进步。

《机械制造工艺与装备》课程标准

《机械制造工艺与装备》课程标准

机械制造工艺与装备》课程标准
、课程基本情况
《机械制造工艺与装备》是我校机械加工相关专业的核心课程,是一门专业技术基础课。

课程研究的对象是贯穿于零件加工和产品装配两个阶段的机械产品制造工艺。

课程包含的知识和涉及的范围很广,需要多门学科的支持,同时又和生产实际紧密联系。

课程的重点是机械制造工艺过程的分析和研究,即对由机床、刀具、夹具和工件组成的整个机械加工工艺系统进行分析和研究,从而了解研究产品质量的因素,以及提高产品质量的工艺措施。

课程指导思想是在保证产品质量的前提下实现高效生产率和良好的经济效益。

二、课程内容
三、学时分配(总计96学时)
四、项目知识点
五、项目重点及难点
六、基本要求
七、任务目标
课程的教学目的是使学生系统地掌握机械产品的加工制造以及装配检测的基本理论和基础知识;培养学生的工艺分析、夹具设计、装配技术与检测等方面的专业技能;了解机械制造中的新工艺、新技术及发展动向等。

从而为培养合格的专业技术应用型人才奠定基础。

八、参考教材
《机械制造工艺学》朱焕池主编,机械工业出版社。

《机械制造工艺与装备》第二版,劳动和社会保障部教材办公室组织编写,中国劳动社会保障出版社。

《机械制造工艺与装备》,高级技工学校机械类教材编审委员会组织编写,中国劳动出版社。

机械加工中影响表面物理机械性能变化因素分析

机械加工中影响表面物理机械性能变化因素分析

机械加工中影响表面物理机械性能变化因素分析作者:贾全仓杨淑霞李俊文来源:《科技视界》 2015年第2期全仓1 杨淑霞2 李俊文1(1.兰州城市学院北方汽车工程学院,甘肃兰州 730070;2.兰州城市学院实训中心,甘肃兰州 730070)【摘要】机械加工中的表面物理机械性能的变化对其表面质量有很大影响,本文通过三个方面对其影响因素进行了分析。

【关键词】冷作硬化;金相组织变化;残余应力机械加工中,工件由于受到切削力和切削热的作用,使表面层金属的物理机械性能产生变化,最主要的变化是表面层冷作硬化、金相组织的变化和残余应力的产生。

由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重,因而磨削加工后加工表面层上述三项物理机械性能的变化会很大。

1 表面层的冷作硬化表面层显微硬度的变化,是加工时塑性变形引起的冷作硬化和切削热引起的金相组织变化综合作用的结果。

加工过程中表面层产生的塑性变形使晶体间产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化,引起材料的硬化,其强度和硬度均有所提高,这种变化的结果即形成冷作硬化。

1.1 冷作硬化的特点变形抵抗力提高(屈服点提高),塑性降低(相对延伸率降低)。

金属冷作硬化的结果,使金属处于高能位不稳定状态,只要一有条件,金属的冷硬结构本能地向比较稳定的结构转化。

这些现象统称为弱化(回复)。

机械加工过程中产生的切削热,将使金属在塑性变形中产生的冷硬现象得到恢复。

由于金属在机械加工过程中同时受到力因素和热因素的作用,机械加下后表面层金属的最后性质取决于强化和弱化两个过程的综合。

表面层的硬化程度决定于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。

力愈大,塑性变形大,则硬化程度严重。

变形速度快,塑性变形不充分,硬化程度减弱。

1.2 影响冷作硬化的因素(1)刀具:刀具刃口圆角和后刀面磨损量增加时,冷硬层深度和硬度也随之增高。

(2)切削用量:切削速度增大时,刀具与工件接触时间短,塑形变形程度减小,硬化层深度和硬度都有所减小。

影响零件加工表面机械性能的因素

影响零件加工表面机械性能的因素

在机械零件切削加工中,工件会受到切削力与切削热的影响,让表面层的金属产生物理机械性能的变化。

而在进行磨削加工的过程中,塑性变形和切削热,会比刀刃切削更为严重。

为了保证零件加工表面机械性能,我们需要了解,影响零件加工表面机械性能的因素都有哪些。

1、冷作硬化以及评定参数(1)金属的冷作硬化在机械加工的过程中,由于切削力的作用,很容易出现塑性变形,让晶格扭曲、畸变,甚至还会出现破碎的情况,而这些都会让表面曾金属的硬度与强度提高,被称为冷作硬化。

(2)影响冷作硬化的主要因素·切削刃钝圆半径增大,对于表层金属的挤压作用会增强,加剧塑性变形,导致冷硬增强。

·刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦夹具,增大塑性变形,导致冷硬增强。

·切削刃钝圆半径对加工硬化的影响切削速度增大,刀具与工件作用时间缩短,让塑性变形的扩展深度减小,冷硬层深度减小。

增大切削速度后,缩短了切削热在工件表面上的作用时间,导致冷硬增强。

2、表面层材料金相组织的变化(1)磨削烧伤:磨削工件表面的温度达到相变温度以上时,表面金属会发生金相组织变化,让表层金属强度与硬度降低,会有残余应力产生,出现轻微的裂纹。

在磨削淬火钢的过程中,可能会产生回火烧伤、淬火烧伤以及退火烧伤。

·回火烧伤:磨削区的温度没有超过淬火钢的相变温度,但已经超过毛实体的转变温度,工件表层金属的回火马氏体组织将转变为硬度低的回火组织。

·淬火烧伤:如果切削区温度超过了相变温度,再加上冷却液急冷的作用,表层金属发生二次淬火,其硬度会比回火马氏体高,而在它的下层,冷却较慢,出现了硬度比原先回火马氏体低的回火组织。

·退火烧伤:如果切削区的温度超过了相变温度,磨削区域又没有冷却液进入,表层金属将会产生退货组织,让表面硬度急剧下降。

(2)表面层残余应力:在切削力作用下,已加工的表面会受拉应力的影响,产生伸长塑性变形。

表面积趋向增大,这时候里层会在弹性变形的状态下。

谈机械加工中影响表面层物理力学性能的因素

谈机械加工中影响表面层物理力学性能的因素

谈机械加工中影响表面层物理力学性能的因素机械加工中工件由于受到切削力和切削热的作用,其表面层的物理力学性能将产生很大的变化,造成与基体材料性能的差异,这些变化主要表现为表面层的金相组织和硬度的变化及表面层出现的残余应力。

一、表面层金相组织的变化机械加工过程中,在加工区由于加工时所消耗的热量绝大部分转化为热能使加工表面出现温度的升高。

当温度升高到超过金相组织变化的临界点时,表面层金相组织就会发生变化。

一般的切削加工,切削热大部分被切屑带走,因此影响也较小。

但对磨削加工来说,由于单位面积上产生的切削热比一般切削方法大几十倍,切削区的高温将引起表面层金属的相变。

磨削加工比其他切削加工的表面残余应力更复杂一些。

一方面,由于磨粒切刃为负前角,磨粒对加工表面的作用引起冷塑性变形,使表层产生压应力。

另一方面,磨削区温度高,一般达800~1000℃,甚至更高,很容易引起热塑性变形和金相组织发生变化,使加工表面形成拉应力并会产生细微裂纹,严重时,形成表面烧伤。

影响磨削烧伤的因素(1)砂轮材料对于硬度太高的砂轮,钝化磨料颗粒不易脱落,砂轮容易被切削堵塞。

因此,一般用软砂轮好。

砂轮结合剂最好采用具有一定弹性的材料,保证磨粒受到过大切削力时会自动退让,如树脂、橡胶等。

一般来讲,粗粒度砂轮不容易引起磨削烧伤。

(2)磨削用量当磨削深度增大时,工件表面及表面下不同深度的温度都将提高,容易造成烧伤;当工件纵向进给量增大时,磨削区温度增高,但热源作用时间减小,因而可减轻烧伤。

但提高工件速度会导致其表面粗糙度值增大。

提高砂轮速度可弥补此不足。

实践证明,同时提高工件速度和砂轮速度可减轻工件表面烧伤。

(3)冷却方式采用切削液带走磨削区热量可避免烧伤。

但由于旋转的砂轮表面上产生强大的气流层,切削液不易附着,以致没有多少切削液能进入磨削区。

所以普通的冷却方式效果不理想,因此可采用高压大流量的冷却方式,一方面可增加冷却效果,另一方面可以对砂轮表面进行冲洗,使切屑不致堵塞砂轮。

机械加工中影响表面物理机械性能因素分析

机械加工中影响表面物理机械性能因素分析

工 业 技 术107科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.31.107机械加工中影响表面物理机械性能因素分析陈子轩(湖南省长沙县实验中学 湖南长沙 410000)摘 要:随着我国经济的快速发展和社会的不断变化,机械加工产品渗透人们的日常生活和工作中各个角落,它们的产品使用性能与组成的零件之间有着直接的联系。

零件加工的质量好有利于提高机械产品的使用性能,并延长机械产品的使用寿命。

其中,衡量机械产品加工质量好坏的标准有两个,分别是机械产品的加工精度和表面粗糙度。

因此,本文的主要目的就是对机械加工中影响表面物理机械性能的因素进行分析和研究,并有针对性的提出了提高机械加工表面质量的工艺措施。

关键词:机械加工 表面物理 机械性能 影响因素中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)11(a)-0107-02随着我国工业技术的飞速发展,在工业生产活动中,机械化水平显著提高,现今机械化生产已经在加工行业得以普遍应用,各种机械设备的应用大大降低了加工人员的工作量,并提高了工作效率。

机械加工的而质量与各种机器设备密切相关,零件在加工完成后装配城机器,如果零件的表面机械性能出现故障,容易造成整个机器的使用性能失效。

在机械加工过程中,零件容易受到周边环境的影响,尤其是切削力和切削热的作用,使其表面金属的物理机械性能产生变化,进而影响机械加工产品的质量。

机械加工产品表面物理机械性能产生的变化主要有3种,分别是表面层冷作硬化、金相组织发生变化以及产生残余应力。

1 表面层的冷作硬化表面层的冷作硬化是指在机械加工过程中,表面层的硬度出现细微的变化,即加工时出现的塑性变形现象,这主要是切削力作用所引起的表面层冷作硬化和受切削热作用引起的金相组织变化综合作用的结果。

机械加工产品出现塑性变形现象会造成产品的晶体发生改变,并拉长晶粒,导致晶格严重扭曲,晶粒碎化,最终导致机械加工产品的硬化。

影响机械表面质量的原因及应对的措施

影响机械表面质量的原因及应对的措施

影响机械表面质量的原因及应对的措施【摘要】随着当前工业技术水平的不断发展,机械加工技术的复杂程度也越来越高,随着施工数量和难度的增加,导致工程机械得到广泛应用并在施工中起到至关重要的作用,对工程机械可靠性对要求越来越高,确保工程机械的可靠性机械产品性能的提高和使用寿命的延长与构成产品的部件的质量密切相关。

零件的加工质量是确保产品质量的基础。

关键词:机械加工;表面质量;影响因素;控制措施1影响零件表面质量的因素1.1加工过程对表面质量的影响1.1.1加工系统的振动对表面质量的影响零件的加工过程中不可避免地存在振动问题,振动现象对表面质量很大的影响。

当间歇切削频率或整数倍高次谐波频率接近机械结构的固有频率时,会出现共振现象,对表面质量产生重大影响。

振动除了切削刃与工件之间的相对运动之外,还有系统内部的振动存在。

这种振动表现为周期性的变化趋势。

从整体上看,机床、刀具和工件构成了一个具有复杂动态特性的结构系统。

在某些条件下,结构系统可能会发生振动,与所有类型的机械一样,这些振动可以分为三种基本类型:自由或短暂的振动、强迫振动、自激振动。

1.1.2刀具材料和刃磨质量对表面质量的影响在工件加工系统中,对工件的表面粗糙度会产生影响的因素主要有刀具的半径、偏角以及次偏角。

通常来讲,在零部件加工过程中,将上述的三个参数的值降低可以在很大程度上降低加工工件的表面粗糙度。

相同的机床加工环境下,通过硬质合金钢刀具加工的零件其表面粗糙度会小于高速钢,刀具刃磨质量的高低,对工件表面粗糙度存在一定的影响。

切削刃放大来看是呈锯齿状,这不仅会增大切削变形,而且会使这种缺陷全部复印到已加工表面上,使表面粗糙度值增大。

1.1.3切削润滑对表面质量的影响在机加工操作中,切削液或被用来改变摩擦和高温的有害影响。

一般来说,切削液的作用有两个,一是带走切削热,为工件降低温度;二是润滑作用,降低刀具和零部件之间的摩擦力。

切削液通过上述的润滑和冷却过程降低刀具与工件间的摩擦,并抑制切削部位的塑性变形阐述,减小被加工件的表面粗糙度。

表层金属力学物理性能的影响因素课件

表层金属力学物理性能的影响因素课件

削热因素起主导作用,表层产生拉伸残余应力;随着切削速度的提高,表层
温度逐渐提高侄淬火温度,表层金属产生局部淬火,金属的比容开始增大,
金相组织变化因素开始起作用,致使拉伸残余应力的数值逐渐减小;高速车
削时,表层金属的淬火进行得较充分,表层金属的比容增大,金相组织变化
因素起主导作用,因而在表层金属中产生表层了金压属力缩学物残理余性能应的影力响。因素
评定冷作硬化的指标有下列三顶:
(1)表层金属的显微硬度HV;
(2)硬化层深度h (μm);
(3)硬化程度N:
NHVHV0 10% 0
(公式3)
HV0
式中HVo——工件内部金属原来的硬度。 表层金属力学物理性能的影响因素
1
2.影响切削加工表面冷作硬化的因素
(1)切削用量的影响
切削用量中进给量和切削速度的影响最大,切削深度对表层金属冷作硬化 的影响不大
1.喷丸强化
喷丸强化是利用大量快速运动的珠丸打击被加工工 件表面,使工件表面产生冷硬层和压缩残余应力,可显 著提高零件的疲劳强度和使用寿命(见图7)。
图7 喷丸强化简图
2.滚压加工
滚压加工是利用经过淬硬和精细研磨过的滚轮或
滚珠,在常温状态下对金属表面进行挤压,将表层的凸
起部分向下压,凹下部分往上挤,逐渐将前工序留下的 波峰压平,从而修正工件表面的微观几何形状。此外, 图8 滚压加工简图
(2)两个零件作相对滑动时
从提高零件抵抗滑动摩擦引起的磨损考虑,最终工序应选择能在加工表
面上产生拉伸残余应力的加工方法。从抵抗扩散磨损、化学磨损、粘接磨损
考虑,对残余应力的性质无特殊要求,但残余应力的数值要小,使表面金属
处于低能位状态。
表层金属力学物理性能的影响因素

机械制造工艺精品教案-影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施

机械制造工艺精品教案-影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施

课时:2课时教学课题:影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施教学目标:掌握影响加工硬化的因素及消除加工硬化的方法;掌握影响表面残余应力的因素及消除表面残余应力的方法;了解磨削表面烧伤、磨削表面裂纹的产生原因及控制措施;教学重点:掌握影响表面残余应力的因素及消除表面残余应力的方法;了解磨削表面烧伤、磨削表面裂纹的产生原因及控制措施。

教学难点:综合分析力热对表面力学性能的影响。

教具仪器:多媒体第二节影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施3.2影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改善措施3.2.1表面冷作硬化影响加工硬化的主要因素有刀具几何参数及磨损,切削用量和工件材料等。

加工方法刀具磨损图4-65显示了刀具后刀面磨损对冷硬的影响。

由图可见,刀具后刀面磨损宽度VB从0增大到0.2mm,表层金属的显微硬度由220HV增大到340HV,这是由于磨损宽度加大后,刀具后刀面与被加工工件的摩擦加剧,塑性变形增大,导致表面冷硬增大。

但磨损宽度继续加大,摩擦热急剧增大,弱化趋势变得明显,表层金属的显微硬度逐渐下降,直至稳定在某一水平上。

图4-65 后刀面磨损对冷硬的影响工件方面研究表明,工件材料硬度越低、塑性增大,加工硬化程度N和硬化层深度越大。

就结构钢而言,含碳(C)量少,塑性变形大,硬化严重。

如:切削软钢N=140%~200%。

切削用量切削用量vc、f对加工硬化的影响如图4-66、图4-67所示。

通常加大进给量时,表层金属的显微硬度将随之增大。

这是因为随着进给量的增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬程度增大。

切削速度对冷硬程度的影响是力因素和热因素综合作用的结果。

当切削速度增大时,刀具与工件的作用时间减少,使塑性变形的扩展深度减小,因而有减小冷硬程度的趋势。

但切削速度增大时,切削热在工件表面层上的作用时间也缩短了,又有使冷硬程度增加的趋势。

切削深度对表层金属冷作硬化的影响不大。

控制加工硬化的措施1)选择较大的刀具前角γo和后角αo及较小的刃口钝圆半径rn。

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第四章 机械加工表面质量
切削温度↑ 残余拉应力↑。 (三)、金相组织的影响: 原因:不同的金相组织,其密度和比热容是不 同的。如马氏体的密度为7.75,珠光体的密度为 7.78。 切削热 工件表面产生高温 表面层的金 相组织发生变化 表层比热容变化。 (1)、若表层比热容↑ 表层体积膨胀,受 里层的阻碍 残余压应力; (2)、若表层比热容↓ 表层体积缩小,受 里层的阻碍 残余拉应力;
塑性变形↑
冷硬程度↑。
但f太小 刀具刃口圆角对工件的挤压次数↑ 冷硬程度↑。 (二)、刀具:刃口圆弧半径和后刀面的磨损 量↑ 硬化程度↑。 (三)、工件材料:工件材料的塑性↑ 冷 硬程度↑。
举例:碳钢中随含碳量↑ 强度↑、塑性↓ 冷硬程度↓。
第四章 机械加工表面质量
二、加工表面的残余应力: 作用:残余压应力可提高工件表面的耐磨性和 疲劳强度。 危害:残余拉应力使耐磨性和疲劳强度降低, 若拉应力值超过了工件材料的疲劳强度极限时 使工件表面产生裂纹 加速工件的损坏。 引起残余应力的原因有以下三个方面:
变形不充分
表面层温度↑

第四章 机械加工表面质量
切削温度↑
回复作用↑。
表面层的冷作硬化是强化作用和回复作用的综 合结果。 影响冷作硬化的工艺因素:
(一)、切削用量: (1)、切削速度:
塑性变形不充分 切削速度↑ 切削温度↑ 回复作用↑ 强化作用↓
冷硬程度↓
第四章 机械加工表面质量
(2)、进给量f:f↑
第四章 机械加工表面质量
举例:在磨削淬火钢时: (1)、若表层出现回火烧伤(即为回火屈氏体 或索氏体),原来工件表面是马氏体,比热容最 大,当转变为屈氏体时体积收缩受到里层的阻碍 工件表面产生残余拉应力。 (2)、若表面层产生淬火烧伤时,即原来表层 的残余奥氏体转变为马氏体,比热容增大,体积膨 胀受阻 工件表面产生残余压应力。
(一)、冷态塑性变形:
第四章 机械加工表面质量
切削加工时,切削力 冷塑性变形 表面 层金属向两边发生伸长塑性变形受里层金属的限 制 使工件表面产生残余压应力。 (二)、热塑性变形: 切削加工时,切削热 工件表面温度比里层 的温度高得多 表面层金属受热膨胀变形比里层 大。 当切削过后,表层温度下降也快 冷收缩变 形比里层大,但受到里层金属阻碍 工件表面产 生残余拉应力。
原因:主要是由于切削热 工件表面产生高 温。 在一般加工,切削热大部分被切屑带走,故 加工表面升温不高 不影响工件表面层金相组织。
第四章 机械加工表面质量
解释磨削烧伤的概念:磨削时,磨粒在高速下 以很大的负荷切削薄层金属,在工件表面引起很 大的磨擦和塑性变形,其单位切削功率消耗远远 大于一般切削加工。由于消耗的功率大部分转化 为热能,使工件表面的温升很高,引起表面层金 相组织发生变化,使表面硬度下降,并伴随出现 残余拉应力,大大降低零件的物理机械性能,这 种现象称为磨削烧伤。
第四章 机械加工表面质量
砂轮的粒度小,硬度高, 自砺性下降 磨削温度↑
应合理选择砂轮
砂轮组织太紧密时磨屑堵塞砂轮
砂轮钝化时磨粒只起挤压和磨擦作用 温度↑ 应及时修整砂轮。 (三)、改善冷却方法:
磨削时采用冷却液可带走磨削区的热量 免烧伤,但常用的冷却方法效果较差。 原因:
磨削

第四章 机械加工表面质量
第四章 机械加工表面质量
总结:加工表面层残余应力是以上三方面的综 合作用结果,在一定条件下,可能由某一、二种 原因起主导作用。如切削加工中,切削热不高时, 以冷塑性变形为主,表面将产生残余压应力;而 磨削加工时,温度较高,热变形和相变占主导地 位,则表面产生残余拉应力。 三、加工表面金相组织变化:
第四章 机械加工表面质量
§4-3、影响表面物理机械性能的因素
表 Байду номын сангаас 质 量
表面的几何形状
表面粗糙度 波度
表面层冷作硬化
表面层的物 理机械性能
塑性变形
高温
切削力 切削热
表面层残余应力 表面层金相组织变化
下面分别论述在机加工中怎样产生上述三者性能 的变化。 一、加工表面的冷作硬化:
第四章 机械加工表面质量
改进方法:
毛坯 成品,加工表面在切削力的作用下 塑性变形 内部晶格扭曲、拉长及破碎 加工 表面层强度、硬度升高(冷作硬化现象)。 硬化程度取决于产生塑性变形的力和变形速度 以及切削温度。 (1)、切削力↑ 塑性变形↑ 硬化程 度↑。
(2)、塑性变形速度↑ 化程度↓。 (3)、切削热的作用 强化的金属产生回复现象。
影响磨削烧伤的因素和改善措施:
第四章 机械加工表面质量
磨削烧伤是由于磨削高温引起的,故凡能降低 磨削温度的措施,都能改善和避免烧伤。 (一)、控制磨削用量: (1)、磨削深度↓ 工件表面的温度↓ 烧伤↓。 (2)、工件速度和进给量↑ 热源作用时间 ↓ 金相组织来不及变化 烧伤↓。但会导致 表面粗糙度↑,可采用提高砂轮速度和较宽砂轮 来弥补。 (二)、合理选择砂轮并及时修整:
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