已加工表面质量

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机械加工表面加工质量

❖ 脆性材料：加工脆性材料时，其切削呈碎粒状，
由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。
机械加工表面加工质量
（2）切削速度的影响（3）进给量的影响
加工塑性材料时，切削速度对
表面粗糙度的影响（对积屑瘤和鳞刺的影响）见如图4-41所示。
此外，切削速度越高，塑性变形越不充分，表面粗糙度值越小
（1）磨削用量
▪ 砂轮的转速↑ →材料塑性变形↓ → 表面粗
糙度值↓ ；
▪磨削深度↑、工件速度↑ → 塑性变形↑ →表
面粗糙度值↑ ；为提高磨削效率，通常在开始磨削时采
用较大的径向进给量，而在磨削后期采用较小的径向进给量或无进给量磨削，以减小表面粗糙度值。
机械加工表面加工质量
（2）工件材料
•太硬易使磨粒磨钝 →Ra ↑ ； •太软容易堵塞砂轮→Ra ↑ ； •韧性太大，热导率差会使磨
影响显微硬度因素
•塑变引起的冷硬
•金相组织变化引起的硬度变化
表面物理力学性能
影响残余应力因素
•冷塑性变形 •热塑性变形 •金相组织变化
影响金相组织变化因素
•切削热
机械加工表面加工质量
1. 表面层的冷作硬化
（1）表面层加工硬化的产生
定义：机械加工时，工件表面层金属受到切削力的作用产生强烈的塑性变形，使晶格扭曲，晶粒间产生剪切滑移，晶粒被拉长、纤维化甚至碎化，从而使表面层的强度和硬度增加，这种现象称为加工硬化，又称冷作硬化和强化。
机械加工表面加工质量
三、表面层金相组织变化与磨削烧伤
1.表面层金相组织变化与磨削烧伤的产生
切削加工中，由于切削热的作用，在工件的加工区及其邻近区域产生了一定的温升。
定义：磨削加工时，表面层有很高的温度，当温度达到相变临界点时，表层金属就发生金相组织变化，强度和硬度降低、产生残余应力、甚至出现微观裂纹。这种现象称为磨削烧伤。

表面质量概念机械加工表面质量是指零件在机械加工后表面层

的变化。
２．加工表面质量对零件使用性能的影响
（１）表面质量对零件耐磨性的影响（２）表面质量对零件疲劳强度的影响（３）表面质量对零件耐腐蚀性的影响（４）表面质量对配合性质的影响（５）表面质量对零件的使用性能其他
方面的影响
（１）表面质量对零件耐磨性的影响
磨损过程的基本规律：零件的磨损可分为三个阶段，如图1-17所示。第Ⅰ阶段：（初期磨损阶段）由于摩擦副开始工作时，两个零件
④伤痕在加工表面的一些个别位置上出现的缺陷。
在加工表面的一些个别位置上出现的缺陷。它们大多是随机分布的，例如砂眼、气孔、裂痕和划痕等。
（２）表面层物理、化学和力学性能
●表面层加工硬化（冷作硬化）。 ●表面层金相组织变化及由此引起的表层金
属强度、硬度、塑性及耐腐蚀性的变化。 ●表面层产生残余应力或造成原有残余应力
表面层的加工硬化对耐磨性的影响
表面层的加工硬化，一般能提高耐磨性0.5～l 倍。这是因为加工硬化提高了表面层的强度，减少了表面进一步塑性变形和咬焊的可能。但过度的加工硬化会使金属组织疏松，甚至出现疲劳裂纹和产生剥落现象，从而使耐磨性下降。所以零件的表面硬化层必须控制在一定的范围之内。
表面互相接触，一开始只是在两表面波峰接触，当零件受力时，波峰接触部分将产生很大的压强，因此磨损非常显著。第Ⅱ阶段：经过初期磨损后，实际接触面积增大，磨损变缓，进入磨损的第Ⅱ阶段，即正常磨损阶段。这一阶段零件的耐磨性最好，持续的时间也较长。第Ⅲ阶段：由于波峰被磨平，表面粗糙度参数值变得非常小，不利于润滑油的储存，且使接触表面之间的分子亲和力增大，甚至发生分子粘合，使摩擦阻力增大，从而进入磨损的第Ⅲ阶段，即急剧磨损阶段。

加工表面质量名词解释

加工表面质量名词解释
加工表面质量是指通过加工制造过程中对零件表面的加工精度、表面形状、表面光洁度等方面的要求。

下面是一些常见的加工表面质量名词解释：
1. 光洁度：表面光滑程度的度量，通常使用Ra值表示。

Ra值越小，表面越光滑。

2. 平面度：平面与某个基准面之间的最大距离差，通常使用mm或μm表示。

3. 圆度：圆形轮廓与理论圆形之间的最大距离差，通常使用mm或μm表示。

4. 残余毛刺：加工后留在零件表面的微小凸起，通常使用μm 表示。

5. 毛坯余量：零件加工后与最终尺寸之间的距离差，通常使用mm或μm表示。

6. 粗糙度：表面的不规则程度，通常使用Rz、Rmax、Rt值表示。

Rz值越小，表面越光滑。

这些参数通常用于描述零件表面的质量要求，以确保零件能够达到其设计要求并且具有所需的性能和可靠性。

切削参数变化对加工表面质量的影响—

从图可以看出，残留应力在切削速度方向和进给方向呈现出不同的变化规律。在切削速度方向随着切削速度增大，残留应力由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向，改变切削速度时，残留应力一直是残留压应力。改变切削速度时，相应地改变了已加工表面所承受的塑性变形、切削温度的大小与分布情况，因而影响己加工表面的残留应力。提高切削速度时，切削温度引起的热应力所占比重增大，因而切削速度方向的残留压应力减小而残留拉应力增大。
由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向，改变切削速度时，残留应力仍然是残留压应力。 2. 当进给量增大时，进给方向的残留压应力逐渐减小。 3. 切削深度变化时，当切削深度为某一数值时，进给方向的残留压应力有一极大值。
切削用量选择的基本原则：
1.根据工件加工余量和粗、精加工要求，选定背吃刀量。 2.根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。 3.根据刀具耐用度，确定切削速度。
2.3切削参数变化对加工表面质量的影响
表面质量
已加工表面质量：是指零件在加工后其表面
的状态。包括： 1、零件表面层的微观几何结构，即表面形貌。 2、表层金属材料性质发生变化的情况。
表面质量包括：表面形貌和表面层材质变化
•表面粗糙度 •表面波度
•残余应力 •加工硬化 •表层金相组织变化
切削参数的影响
► 切削参数包括：
1、切削速度v。2、进给量ƒ。3、切削深度ap。ຫໍສະໝຸດ 1、切削速度对表面质量的影响
在不使用切削液的条件下，切削速度增大到一定值后，表面粗糙度随着切削速度增大而降低。

在实际生产中，切削液的使用很好的改善了加工表面质量。切削速度增大一定值时，其变化对表面粗糙度的影响不明显。较大的切削速度下，都可以得到镜面。

加工质量标准

加工质量标准一、精度控制精度控制是加工质量标准的核心，包括以下几个方面：尺寸精度：加工后的零件尺寸应符合设计要求，误差应在规定范围内。

形状精度：加工后的零件形状应符合设计要求，如圆度、直线度、平面度等。

位置精度：加工后的零件各部分之间的相对位置应符合设计要求。

表面粗糙度：加工后的零件表面应具有合适的粗糙度，以满足使用要求。

二、表面质量表面质量是评价加工质量的重要指标，包括以下几个方面：表面粗糙度：如前所述。

表面硬化层：加工后的零件表面应具有适当的硬化层，以提高耐磨性和耐腐蚀性。

表面残余应力：加工后的零件表面应无残余应力，以免在使用过程中出现变形和裂纹。

表面金相组织：应根据材料性质和加工要求，控制表面金相组织的类型和分布。

三、几何尺寸几何尺寸是评价加工质量的基本指标，包括以下几个方面：长度、宽度、高度：加工后的零件各方向尺寸应符合设计要求。

平行度、垂直度、角度：加工后的零件各方向之间应保持正确的平行度、垂直度和角度。

同轴度、对称度：对于有多个相同部分的零件，其同轴度和对称度应达到一定要求。

四、形状精度形状精度是评价加工质量的重要指标，包括以下几个方面：圆度、直线度、平面度：加工后的零件形状应符合设计要求。

圆柱度、圆锥度：加工后的零件圆柱度和圆锥度应达到一定要求。

曲线加工精度：对于复杂的曲线零件，其曲线加工精度应满足设计要求。

五、位置精度位置精度是评价加工质量的重要指标，包括以下几个方面：平行度、垂直度、角度：加工后的零件各部分之间的相对位置应符合设计要求。

同轴度、对称度：对于有多个相同部分的零件，其同轴度和对称度应达到一定要求。

位置度：加工后的零件上各要素的位置应符合设计要求。

六、清洁度清洁度是评价加工质量的重要指标，特别是对于高精度、高要求的加工场合，必须严格控制清洁度指标。

包括以下几个方面：表面清洁度：加工后的零件表面应无杂质、污物等影响使用性能的因素。

防锈处理：加工后的零件应进行适当的防锈处理，以保证长时间内不生锈。

影响表面粗糙度的因素

影响表面粗糙度的因素表面粗糙度是衡量已加工表面质量的重要标志之一，它对零件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度和配合性质都有很大影响。

但是，在加工中表面粗糙度影响因素有很多，为了达到良好的表面粗糙度，我们就来了解一下这些因素有哪些。

影响表面粗糙度的因素一、加工表面粗糙的原因1、残留面积：残留面积是刀具的主、副切削刃切削后，残留在已加工表面上的一些尚未被切去的面积。

2、鳞刺：用高速钢刀具低速或中速切削塑性金属材料时，如低碳钢、中碳钢、不锈钢、铝合金等，常在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺，称为鳞刺。

出现鳞刺会显著增大已加工表面的表面粗糙度。

3、积屑瘤：在切削过程中，当产生积屑瘤时，其突出的部分能代替切削刃切入工件，在已加工表面上划出深浅不一的沟纹；当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘附在已加工表面上，形成细小毛刺，造成表面粗糙度增大。

4、振动：在切削加工时，由于工艺系统产生周期性振动，使已加工表面出现条痕或波纹痕迹，使表面粗糙度值明显增大。

二、影响表面粗糙度的因素凡影响残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动的因素都影响加工表面粗糙度。

1、切削用量：进给量对残留面积的影响最大。

进给量减小，残留面积减小。

切削塑性金属时，当切削速度很低或很高时，表面粗糙度值较小。

这是因为低速时积屑瘤不易产生；切削速度较高时，塑性变形减小，可消除鳞刺的产生。

在切削脆性材料时，切削速度的影响较小，因为材料变形小，故表面粗糙度值也减小。

2、刀具几何参数：刀具的刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残留面积和振动有较大的影响。

一般当刀尖圆弧半径增大，主偏角和副偏角减小时，表面粗糙度值小，但如果机床刚度低，刀尖圆弧半径过大或主偏角过小，会由于切削力增大而产生振动，使表面粗糙度值增大。

3、刀具材料：刀具材料不同，刃口圆弧半径的大小和保持锋利的时间是不同的。

高速钢刀具能刃磨得很锋利，但保持的时间较短，所以在低速切削时表面粗糙度值较小。

硬质合金刀具刃磨后刃口圆弧半径较大，在高速度下切削表面粗糙度值较小。

机械加工零件表面质量控制措施

机械加工零件表面质量控制措施摘要：本文首先针对影响机械加工零件表面质量的原因进行了逐一地分析，并在此基础上，从个人经验出发，建设性地提出了针对机械加工零件表面质量的对应控制办法。

希望通过此次经验交流，本文能够为从事相关行业的工作人员带来一定有价值的参考，并且希望本篇文章能够发挥出抛砖引玉的作用。

关键词：机械加工零件;加工;常见问题;控制办法自改革开放之后，中国经济水平得到了快速的发展，机械化水平成程度逐渐提高，各种机械设备在我国得到了广泛的使用。

在这样的大背景下，国人对于机械设备零件的加工质量便有了更高的要求，每一个零部件的质量和所组成的机械设备质量之间有着极为密切的关联性。

所以相关技术人员在从事零件表面机械加工的过程当中，应采取有效的质量控制手段，保障所生产的零部件符合相关的质量要求，这样才能使自身得到可持续发展。

一、对机械加工零件表面质量产生影响的原因分析机械加工零件其表面质量，往往同该零件的整体质量有着极为密切的关联性，若机械零件的表面质量无法得到保障，必定会在机械运转的过程当中，产生诸多的问题。

认识和了解常见的机械零件的表面质量问题产生原因，对于增强机械零件整体质量，有着直接的联系。

结合个人经验，本文认为造成机械零件表面质量出现问题的原因主要有以下两个方面。

1.机械加工零件表面粗糙度对零件质量产生的影响。

在机械加工零件当中，其零件表面的粗糙性会对该零件产生直接的质量影响，分析造成粗糙度差异的原因，主要是因为机械零件加工材料的特点和在切削作业当中对材料使用量存在有差异形成的。

若机械零件在生产过程当中，材料的质量存在有差异性，便会直接对所制作机械零件的质量产生决定性影响。

例如：若机械零件在生产过程当中，所使用的材料是塑性材料，那么在针对刀具进行加工作业的过程当中，便很容易出现塑性变形现象，又因为在切削作业的过程当中，又会对零部件产生撕裂分离作用，所以零件表面的粗糙程度便会得到增加。

所选择的机械零件材料的韧性材料越优秀，在零件加工和的过程中便会产生更加剧烈的塑性形变，致使零件的表层结构更加粗糙。

8：机械加工表面质量

8.1.2.3对零件抗腐蚀性能的影响
• 零件表面粗糙度值越大，抗腐蚀性能越差。表面冷硬和金相组织变化都会产生内应力。零件在应力状态下工作时，会产生腐蚀，降低零件的抗腐蚀性能。
8.1.2.4对零件的其它影响
• 表面质量对零件的配合质量、密封性能及磨擦系数都有很大的影响。表面粗糙度值越大，对动配合来说，使用不久就会使配合性质发生变化；对静配合来说，压装时会减少过盈量。表面层有裂纹、加工痕迹等各种缺陷，在动载荷的作用下，可能引起应力集中等。
8.5.4减少工艺系统振动途径
• 对于强迫振动减小回转元件不平衡的方法来减小激振力；提高机床传动的制造精度来减少因传动而引起的振动；调节工艺系统的固有频率，避开共振区；提高工艺系统的刚度及采用阻尼消振装置；将振源与机床隔离等途径。 • 对于自激振动如合理选择切削用量；合理选择刀具的几何角度；提高机床、工件、刀具自身的抗振性等有显著效果。
8.4.1.1选择合理的磨削参数
减少砂轮速度和背吃刀量；适当提高进给量和工件速度。
8.4.1.2选择有效的冷却方法
采用高压大流量冷却、内冷却或为减轻高速旋转的砂轮表面的高压附着气流的作用，加装空气挡板(图8.13)
8.4.2采用冷压强化工艺 8.4.2.1喷丸
• 喷丸是一种用压缩空气或离心力将大量直径细小 ( 0.4～2㎜)的丸粒 (钢丸、玻璃丸)以 30～50m/s的速度向零件表面喷射的方法(如图8.14(a))
8.2机械加工后的表面粗糙度 8.2.1切削加工后的表面粗糙度 8.2.1.1几何因素*
8.2.1.2物理因素
• 由图8.6可知，切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有比较大的差别，它与被加工材料的性能及切削机理有关物理因素的影响有关。韧性越好的材料塑性变形就越大，且容易出现积屑瘤与鳞刺，使粗糙度严重恶化。

机加工零件表面质量(粗糙度)检测实验

机加工零件表面质量（粗糙度）检测实验一、实验目的1、了解机床加工刀具对零件加工表面质量的影响。

2、掌握表面粗糙度检测常用仪器的原理及使用方法。

二、实验原理机械加工表面质量，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，以Ra Rz Ry三种代号加数字来表示，机械图纸中都会有相应的表面质量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面时称作：镜面。

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。

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。

表面粗糙度的概念:在机械学中，粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。

它是互换性研究的问题之一。

表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。

由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

零件表面经过加工后，看起来很光滑，经放大观察却凹凸不平。

表面粗糙度，是指加工后的零件表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征，一般是由所采取的加工方法或其他因素形成的。

零件表面的功用不同，所需的表面粗糙度参数值也不一样。

零件图上要标注表面粗糙度符号，用以说明该表面完工后须达到的表面特性。

无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹。

表面上这种微观不平滑情况，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。

第五章机械加工表面质量

砂轮修整：砂轮修整除了使砂轮具有正确的几何形状外，更重要的是使砂轮工作表面形成排列整齐而又锐利的微刃。因此，砂轮修整的质量对磨削表面的粗糙度影响很大。精细修整过的砂轮可有效减小被磨工件的表面粗糙度值。砂轮磨料：砂轮磨料选择适当，可获得满意的表面粗糙度。
氧化物（刚玉）砂轮：磨钢类零件；碳化物（碳化硅、碳化硼）砂轮：磨铸铁、硬质合金等；高硬材料（人造金刚石、立方氮化硼）砂轮：可获极小表面粗糙度值，成本高。磨硬质合金等脆性材料。
残余应力有拉应力和压应力之分，
残余拉应力：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：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。
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5.2 加工表面质量对零件使用性能的影响（三）表面质量对耐蚀性的影响
1. 表面粗糙度对耐腐蚀性的影响零件表面越粗糙，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。减小零件表面粗糙度，可以提高零件的耐腐蚀性能。
表面质量对零件使用性能还有其它方面的影响：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，减小表面粗糙度可降低其摩擦系数，从
而减少发热和功率损失。表面层的残余应力会使零件在使用过程中继续变形，
失去原来的精度，降低机器的工作质量。
20
加工表面质量对零件使用性能的影响
总结:
对耐磨性影响
3
第五章机械加工表面质量
4
5.1 加工表面质量的概念 5.2 加工表面质量对零件使用性能的影响 5.3 影响加工表面粗糙度的因素 5.4 影响加工表面层物理机械性能的因素 5.5 改善表面粗糙度的方法 5.6 工件表面强化的常见方法

1.1.4加工精度和加工表面质量

1.1.4
加工精度和加工表面质量
一
1、零件的加工质糙度
物理机械参数：强度、硬度、磁性其它参数：防腐性、平衡性、密封性
可以概括为两方面的含义： 1）宏观几何参数（加工精度） 2）微观几何参数与物理机械性能参数（加工表面质量）
2、加工精度概念的产生：由于加工时不可能得到准确的参数值，并且从使用要求方面讲也不需要绝对准确，于是就产生的加工精度的概念。
重载轻载
思考：
新车为什么要磨合？
2、对疲劳强度的影响：
交变载荷下，零件表面不平的缺陷，最容易产生应力集中，并可发展为疲劳裂纹，从而导致零件的疲劳破坏。
1）表面粗糙度的影响：表面粗糙度值大，将降低疲劳强度。
2）表面残余应力的影响：表面的残余压应力将抵消部分交变载荷引起的拉应力，提高了零件的疲劳强度。
冷作硬化的程度与下列因素有关：
1）产生塑性变形的力：力越大，塑性变形越大，硬化程度越大。 2）变形速度：速度越大，塑性变形越不充分，硬化程度越小。 3）被加工材料：材料硬度越小、塑性越大，硬化程度越大。 4）刀具：刃口圆角和后面磨损增大时，硬化程度增大。 5）切削用量：切削速度越大，硬化程度越小；进给量较大或较小，会使硬化程度增大。
3、加工精度与加工误差是相关联的，加工精度在数值上通过加工误差反映出来。
加工精度的概念
1、加工精度：实际加工的点、线、面与理想的几何参数相符合的程度。理想的几何参数： 1）尺寸：尺寸的公差带中心 2）形状：绝对准确的圆柱面、平面、锥面等。 3）位置：绝对平行、垂直、同轴加工精度包括：尺寸精度、形状精度、相互位置精度
3）表面冷作硬化的影响：适当的冷硬能减小交变载荷引起的交变幅值，阻止疲劳裂纹扩展，提高疲劳强度。

机械加工表面质量第三章

机械加工表面质量第三章一、机械加工表面质量的定义机械加工表面质量是指机械加工过程中所得到的工件表面的光滑度、粗糙度和形状偏差等特征的综合表征。

在机械加工过程中，工件表面的质量对于产品的功能和外观有着非常重要的影响。

因此，在机械加工中，必须对工件的表面质量进行严格控制，以保证产品的性能和质量。

机械加工表面质量的评定主要包括以下几个方面：1.光滑度：表面的光滑度是指表面平整度和光泽度的综合评价。

优良的光滑度可以提高工件的表面美观度，并减少与介质之间的摩擦和粘附。

2.粗糙度：表面的粗糙度是指表面上微小凹凸的高度和间距。

粗糙度对于工件的摩擦、磨损和密封性能有着重要的影响。

粗糙度越小，表面越光滑，摩擦系数越小。

3.形状偏差：形状偏差主要包括平面度、直线度、圆度和轮廓度等。

形状偏差反映了工件表面轮廓与理想轮廓之间的偏离程度。

形状偏差对于工件的密封性能、装配性能和运动精度有着重要的影响。

二、机械加工表面质量的评定方法机械加工表面质量的评定方法主要包括两种：检验法和测量法。

2.1 检验法检验法是通过肉眼或放大镜观察工件表面的外观和质量特征进行评定。

这种方法简单直观，适用于工件表面质量要求不高的情况。

常见的检验法包括目视检查、放大镜检查和样品比对检验等。

2.2 测量法测量法是利用各种测量仪器对工件表面的光滑度、粗糙度和形状偏差等进行定量测量和评定。

测量法具有高精度、高灵敏度的特点，适用于对工件表面质量要求较高的情况。

常见的测量方法包括光学测量、机械测量和电子测量等。

2.2.1 光学测量光学测量是利用光学仪器进行工件表面质量的测量和评定。

常见的光学测量方法有：•白光干涉法：利用白光的干涉原理测量工件表面的形状偏差。

•投影仪测量法：利用投影仪进行工件表面形状偏差的测量。

•激光扫描法：利用激光扫描仪对工件表面进行扫描，获取工件表面形状的三维信息。

2.2.2 机械测量机械测量是利用机械仪器对工件表面质量进行测量和评定。

常见的机械测量方法有：•宏观测量法：利用尺子、卡尺等测量工具对工件表面的尺寸、平面度等进行测量。

加工精度及表面质量

3）获得尺寸精度的方法） ① 定径刀具法：主要用于孔加工，如铰孔、拉孔等。此法容易保证加工质量，生产率较高。 ② 试切法：通过试切—→测量尺寸—→调整刀具的吃刀量—→走刀切削—→再试切，如此反复直至达到所需尺寸。此法主要用于单件小批生产。 ③ 调整法：通过预先调整好机床、夹具、工件和刀具的相对位置获得所需尺寸。此法生产率高，主要用于大批大量生产。
2）变形强化的利弊） ① 对后续工序的某些加工(如刮削)带来不便； ② 可提高零件表面耐磨性和疲劳强度。
“加工精度及表面质量”部分结束！请转入：
“生产率加工精度及表面质量一、加工精度
1．尺寸精度． 1）尺寸精度的概念）零件的直径、长度、表面间距离等尺寸的实际数值与理想数值的接近程度。 2）尺寸公差等级）尺寸精度是用尺寸公差来控制的。国标GB80079至GB1084- 79将确定尺寸精度的标准公差等级分为 20级。分别为IT01，IT0，IT1，…IT18，其中IT01的公差值最小，尺寸精度最高。
2．形状精度． 1）形状精度的概念）加工后零件上的线、面的实际形状，与理想形状的符合程度。 2）形状公差的种类）形状精度用形状公差控制。GB1182- 80至 GB1184- 80规定了六项形状公差，即直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度。前4种较为常用。
常用形状公差的名称、符号、常用形状公差的名称、符号、标注及其说明
常用位置公差的名称、符号、常用位置公差的名称、符号、标注及其说明
项目图例说明平行度公差为 0.02mm，实际平面必须位于距离为 0.02mm 且平行于基准平面 A 的两平行平面之间平行度
垂直度公差为 0.02mm，实际端面必须位于距离为 0.02mm 且垂直于基准轴线 A 的两平行平面之间垂直度

表面加工质量

任务二：手工创建原理图元器件
以绘制集成定时器555为实例，如下图所示。
具体操作步骤如下：
1、进入原理图元件库编辑工作界面。
执行菜单命令View→Zoom In或按 PageUp键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够程度。
2、绘制矩形
执行菜单命令Place→Rectangle，可将编辑状态切换到画直角矩形模式。此时鼠标指针旁边会多出一个大十字符号，将大十字指针中心移动到坐标轴原点处，单击鼠标左键，确定直角矩形的左上角，移动鼠标指针至矩形的右下角，单击鼠标左键，结束这个矩形的绘制过程，如下图所示。
第一节机械加工表面质量的相关概念
七、耐腐蚀性零件在潮湿的空气中或在腐蚀性介质中工作时，会发生化
学腐蚀或电化学腐蚀。 (1)由于粗糙表面的凹谷处容易积聚腐蚀性介质而发生化学
腐蚀或在粗糙表面的凸峰间容易产生电化学作用而引起电化学腐蚀，因此，减小表面粗糙度参数值就可提高零件的耐腐蚀性。
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第一节机械加工表面质量的相关概念
(2)零件在应力状态下工作时，会产生应力腐蚀，加速了腐蚀作用。如表面存在裂纹，则更增加了应力腐蚀的敏感性。因此表面残余应力一般都会降低零件的耐腐蚀性。表面冷硬或金相组织变化时，往往都会引起表面残余应力，因而会降低零件的耐腐蚀性。
八、配合质量对于动配合表面，如果粗糙度参数值太大，起始磨损就较
第六章表面加工质量
第一节机械加工表面质量的相关概念第二节表面层的物理机械性能及影响因素第三节提高机械加工表面质量的方法
第一节机械加工表面质量的相关概念
一、机械加工表面质量的含义机械加工后的表面，总存在一定的微观几何形状的偏差，
表面层的物理力学性能也发生变化。因此，机械加工表面质量包括表面层几何形状误差和表面层物理机械性能两个方面的内容。二、表面层几何形状误差表面层几何形状误差主要由表面粗糙度和波度两个部分组成。表面粗糙度是指表面的微观几何形状误差，它是切削运动后，刀刃在被加工表面上形成的峰谷不平的痕迹。波度是介于加工精度(宏观几何形状误差)和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差，它主要是由加工过程中工艺系统的振动所引起的。

机械加工精度和表面质量

精度，有时也会引起形状误差。
• 磨削6级精度旳丝杠螺纹，丝杠长度L=3m，热膨胀系数 1210，6 每磨一次温度升高3℃，则被磨丝杠将伸长：
L (12106 3000 3)mm 0.108mm
6级丝杠旳螺距累积误差在全长上不允许超0.02mm
（3）刀具旳热变形对加工精度旳影响 • 高速钢刀具车削时刃部旳温度可高达700～800℃，
刀具旳热伸长量可达0.03～0.05mm。其影响不可忽视。（4）减小工艺系统热变形旳措施 ① 降低发烧量；
② 热补偿措施减小热变形；
③ 采用合理旳机床部件构造降低热变形旳影响；
④ 保持工艺系统旳热平衡，加工前使机床高速运转；
⑤ 控制环境温度。
• 精密机床一般安装在恒温车间，恒温室平均温度一般为20℃，其恒温精度一般控制在±1℃，精密级为±0.5℃。
尺寸分散范围中心与公差带中心不重叠，表白存在常值系统误差27.9979-27.9925=0.054mm。（3）将镗刀伸出量缩短0.054/2(mm)，使尺寸分散范围中心与公差带中心重叠，可处理废品问题。
活塞销孔直径尺寸实际分布曲线
2.正态分布曲线
当一批工件总数极多，加工中旳误差是由许多相互独立旳随机原因引起旳，而且这些误差原因中又都没有任何优势旳倾向时，则其分布是服从正态分布旳。
③ 受力方向变化引起工件形状误差
如惯性力
毛坯形状误差旳复映惯性力引起旳加工误差
④ 其他力引起旳加工误差夹紧力引起旳加工误差装夹过程中，因为刚度较低或着力点不当，会引起工件变形，造成加工误差。
重力引起旳加工误差零部件旳自重也会引起变形。例如，龙门刨床、龙门铣床刀架导轨横梁旳变形，铣镗床镗杆伸长而下垂变形等，都会造成工件旳加工误差。

第8章已加工表面质量

零件受周期作用的载荷时，表面粗糙度越大，越易产生应力集中，因而疲劳强度越低。此外，表面粗糙度大的零件，在粗糙表面的凹谷和细裂缝处，腐蚀性的物质容易吸附和积聚，从而使零件易于被腐蚀。但是不能说表面粗糙度越小越好，例如，机床导轨的表面粗糙度以Ｒα1.25～0.36µｍ较为合理，表面粗糙度太小反而不利于润滑油的储存，使导轨磨损加快。此外，表面粗糙度过小还将造成制造成本的增加；因此，研究减小表面粗糙度的同时，还应注意表面粗糙度的合理选用。
（3）表面纹理零件耐磨性的影响 1）表面纹理的形状和刀纹方向对耐磨性也有影响，这是因为它能影响金属表面的实际接触面积和润滑液的存留情况。一般，圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好，尖峰状的耐磨性差。 2）在运动副中，轻载时，两相对运动零件的刀纹方向和相对运动方向一致时，耐磨性较好，磨损最小；两者的刀纹方向和运动方向垂直时，耐磨性最差，磨损最大。但是在重载情况下，由于压强、分子亲和力和润滑液的储存等因素的变化，其规律与上述有所不同。
第一节已加工表面质量的概念已加工表面质量也可称为表面完整性，它不仅指加工精度，还包括加工表面质量，它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机械加工后的表面，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层的物理力学性能也发生变化。因此，机械加工表面质量包括加工表面的几何特征和表面层物理力学性能（材质）两个方面的内容。
（2）表面层加工硬化对零件疲劳强度的影响 1）适度的表面层加工硬化可以在零件表面形成一个硬化层，它能阻碍表面层疲劳裂纹的出现，从而使零件疲劳强度提高。 2）但零件表面层硬化程度过大，反而易于产生裂纹，故零件的硬化程度与硬化深度也应控制在一定的范围之内。（3）表面层残余应力对零件疲劳强度的影响 1）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 2）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。

第六章已加工表面质量

表面脱落的难易程度，也反映磨料与结合剂的粘结强度。
砂轮硬度高，则表示磨粒难于脱落；砂轮软，则反之。注意：砂轮硬度与磨料硬度是两个不同的概念，切不可混淆。砂轮的硬度是由结合剂的粘结强度和砂轮的制造工艺决定的，与磨粒本身的硬度无关。
机械工程系—金属切削原理与机床
第二节已加工表面粗糙度
砂轮硬度选用原则如下： (1)工件材料越硬，应选用越软的砂轮。 (2)砂轮与工件磨削接触面积大时，磨粒参加切削的时问较长，易磨损，应选用较软的砂轮。 (3)半精磨与粗磨相比，需用较软的砂轮，以免工件发热烧伤。但精磨和成形磨削时为了较长时间保持砂轮球形、保证磨削表面精度，需选用较硬些砂轮。
机械工程系—金属切削原理与机床
第二节已加工便面粗糙度
2、积屑瘤的影响不利方面：
A、其增大背吃刀量，造成过切现象，而影响加工的尺寸精度； B、高低不平，会在工件表面造成犁沟现象，影响表面粗糙度； C、脱落的碎片会粘附或嵌入工作表面上，而影响表面加工质量。（精加工必须抑制积屑瘤）
机械工程系—金属切削原理与机床
图4-9 积削瘤对表面粗糙度影响（32x）
a)积削瘤掉落时的照片
b）积削瘤影响表面粗糙度
机械工程系—金属切削原理与机床
第二节已加工便面粗糙度
3．鳞刺的影响鳞刺是在已加工表面的速度方向上残留着突出
的鳞片状毛刺，它是经常产生在对塑性材料的车、拉、攻丝和滚齿等加工中。
鳞刺是在使用中、低速及较大进给量，并在严重摩擦和挤压条件下切削使切削层导裂而形成的，由于鳞刺的影响促使已加工表面更为粗糙不平。
a）rε=0
b）rε>0
机械工程系—金属切削原理与机床
第二节已加工便面粗糙度
残留面积是形成表面粗糙度的主要组成部分，残留面积亦称为理论粗糙度，常用它的高度Rmax表示。