机械制造工程学 习题答案 作者 李伟 谭豫之 第5章 机械加工表面质量

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。
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机械制造工程学
第5章 机械加工表面质量
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：
表面为压应力时，耐磨性高。
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机械制造工程学
第5章 机械加工表面质量
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
第5章 机械加工表面质量
机械制造工程学
Mechanical Manufacturing Engineering
第5章 机械加工表面质量
授课：张俊雄
中国农业大学 工学院 Email: mech18@cau.edu.cn
机械制造工程学
本章内容
第5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

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考虑刀尖圆弧角
R max

H

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第5章 机械加工表面质量
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
Ra值↙
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就零件的耐磨性而言，最 佳 表 面 粗 糙 度 Ra 的 值 在 0.8μ m ～ 0.2μ m 之 间 为 宜 。
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第5章 机械加工表面质量
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，纹摩擦理副方的向两均 与个运表动面方纹向理相垂垂直直时、， 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。
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。
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第5章 机械加工表面质量
二、磨削加工中影响表面粗糙度的因素
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第5章 机械加工表面质量
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
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第5章 机械加工表面质量
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
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。
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第5章 机械加工表面质量
第5章 机械加工表面质量
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。
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第5章 机械加工表面质量
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
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第5章 机械加工表面质量
第一节 表面质量的概念
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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。
第5章 机械加工表面质量
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一、表面质量的含义
1. 加工表面的几何形状特征
第5章 机械加工表面质量
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第5章 机械加工表面质量
二、表面质量对零件使用性能的影响
3.对零件耐腐蚀性的影响
Ra值↗ 表面压应力
耐腐蚀性↙ 表面致密
耐腐蚀性↗
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第5章 机械加工表面质量
源自文库
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
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第5章 机械加工表面质量
第二节 影响表面质量的因素
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第5章 机械加工表面质量
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

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第5章 机械加工表面质量
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素
1.几何因素
R max
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。
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 比值一般为：50~1000。
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。
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一、表面质量的含义
1.磨削用量
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第5章 机械加工表面质量
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，磨出工件的 表面粗糙度值越小。
第5章 机械加工表面质量
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。
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。
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第5章 机械加工表面质量
一、切削加工中影响表面粗糙度的因素