影響機械加工表面質量的因素及采取的措施畢業(yè)論文

1、畢業(yè)論文標 題：影響機械加工表面質量的因素及 提高加工表面質量的措施 學生姓名：何利萍系 部：機電工程系專 業(yè)：機電一體化班 級：高機電 1101 班指導教師：楊國先老師湖南省汽車工程職業(yè)學院教務處制目錄摘要 4 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。關鍵詞 4 聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。1.概 述 5 殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。1.1 基本概念 5 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。1.1.1 加工表面質量 5 彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡。1.1.2 機械加工 6 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。1.1.3 表面冷作硬化 6 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。2.1 加工過程對表面質量的影響 7 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。2.1.1 工藝系統(tǒng)的振動對表面質量

2、的影響 . 7 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。2.1.2 刀具幾何參數(shù)、材料和刃磨質量對表面質量的影響. 8 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨。2.1.3 工件材料對表面質量的影響 9 預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2.1.4 切削條件對表面質量的影響 9 滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦。2.1.5 磨削加工對表面質量的影響 10 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。2.1.6 工件表面物理機械性能對表面質量的影響 12 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。2.2 使用過程中影響表面質量的因素 14 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。2.2.1 耐磨性對表面質量的影響 14 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。2.2.2 疲勞強度對表面質量的影響 14 蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。2.2.

3、3 耐蝕性對表面質量的影響 14 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。3機械加工表面質量對零件使用性能的影響. 15 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。3.1 表面質量對零件耐磨性的影響 15 驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦。3.2 表面質量對零件疲勞強度的影響 163.3 表面質量對零件耐腐蝕性能的影響 163.4 表面質量對零件間配合性質的影響 163.5 表面質量對零件其他性能的影響 174. 提高機械加工表面質量的措施 175結論 196參考文獻 20貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。 構氽頑黌碩飩薺齦話騖。 輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。 堯側閆繭絳闕絢勵蜆贅。 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。 恥諤

4、銪滅縈歡煬鞏鶩錦。7致謝 22摘要：機械零件的加工質量 , 除加工精度外 , 表面質量也是極其重要的一個方面。 此論文介紹了機械加工表面質量的含義及其對機器使用性能 的影響，探討了影響表面粗糙度的因素和影響加工表面層物理機械性能的 因素，目的就是為了掌握機械加工中各個工藝對加工表面質量影響的規(guī)律 以便利用這些規(guī)律來控制加工過程 , 最終達到改善產品質量增強產品使用 性能的目的。 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。關鍵詞： 機械加工 表面質量 影響因素1. 概 述1.1 基本概念1.1.1 加工表面質量加工表面質量：機械零件在加工后的表面層狀態(tài)。 其加工后的表面質量直接 影響被加工工件的物理、化學及力學性能

5、。 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。 加工表面質量應包括：（1）加工表面粗糙度。是指加工表面的較小間距和微小峰谷的微觀幾何形狀誤差。 它主要是由于切削加工過程中的刀痕、分離時的塑性變形、刀具與被加工表面的 摩擦、工藝系統(tǒng)的高頻振動等原因造成的。 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。（2）表面層的物理機械性能變化。表面層的材料在加工時，物理機械性能變 化主要有以下三個方面的內容： 表面層的冷作硬化。工件在機械加工過程中， 表面層金屬產生強烈的塑性變化，使表層的強度和硬度都有所提高，這種現(xiàn)象稱 表面冷作硬化； 表面層殘余應力。在切削加工過程中，由于切削變形和切削熱 的影響，在加工表面會產生殘余應力，如果殘余應力超過材料的

6、屈服強度，就會 產生表面裂紋，表面的微觀裂紋將給零件帶來嚴重的隱患； 表面層金相組織的 變化工件表面經(jīng)磨削精加工時，磨削產生的高溫，一般可達8001000 , 高的磨削溫度會燒壞工作表面， 使淬火鋼件表面退火， 引起表層金屬發(fā)生相變 , 將大大 降低表面層的物理機械性能。 氬嚕躑竄貿懇彈瀘頷澩。（3）表面波度。它是介于形狀誤差和表面粗糙度之間的周期性幾何形狀誤差。它 主要由加工過程中工藝系統(tǒng)的低頻振動引起的。 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。（4）紋理方向。是指表面刀紋的方向，它取決于表面形成過程中所采取的機械加 工方法。1.1.2 機械加工機械加工：廣意的機械加工就是凡能用機械手段制造產品的過程；狹意

7、的 是用車床、銑床、鉆床、磨床、沖壓機、壓鑄機機等專用機械設備制作零件的 過程。 慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼。1.1.3 表面冷作硬化冷作硬化：機械加工過程中因切削力作用產生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變， 晶粒間產生剪切滑移，晶粒被拉長和纖維化，甚至破碎，這些都會使表面層金屬的 硬度和強度提高，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化（或稱為強化） 。諺辭調擔鈧諂動禪瀉類。2. 影響工件表面質量的因素2.1 加工過程對表面質量的影響2.1.1 工藝系統(tǒng)的振動對表面質量的影響在機械加工過程中工藝系統(tǒng)有時會發(fā)生振動，即在刀具的切削刃與工件上正在 切削的表面之間除了名義上的切削運動之外，還會出現(xiàn)一種周期性的相對運動。 嘰覲

8、詿縲鐋囁偽純鉿錈。振動使工藝系統(tǒng)的各種成形運動受到干擾和破壞，使加工表面出現(xiàn)振紋，增大 表面粗糙度值，惡化加工表面質量。機械振動的類型分為自由振動 、受迫振動和自激振動三類。自由振動占比重很 小，它往往是由切削力的忽然變化或者其他外界力的沖擊等原因所引起的，這種振 動一般可以迅速衰減，所以對機械加工過程的影響較小。而受迫振動和自激振動都 是不能自然衰減而且危害較大的振動。 熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。1 、 受迫振動（1）受迫振動產生的原因。受迫振動是由于系統(tǒng)在周期性的激振力（干擾力） 持續(xù)作用下所產生的振動。周期性的激振力可以是系統(tǒng)外部和內部振源所引起的。例如，系統(tǒng)外部周期性 的激振力有 ：系統(tǒng)附

9、近其他機床和機器的振動，通過地基傳給正在進行加工的機床 激起工藝系統(tǒng)的振動。系統(tǒng)內部周期性的激振力有：高速回轉零件（如砂輪、齒輪） 質量不平衡引起的離心力，往復運動部件的慣性力和斷續(xù)切削（如銑削）的沖擊力 等引起的振動。 鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。（ 2）受迫振動的特性。 受迫振動的穩(wěn)態(tài)過程是簡諧振動。 當交變激振力消除后， 振動就停止。受迫振動的振動頻率與外界激振力的頻率相同，而與系統(tǒng)的固有頻率 無關。受迫振動的幅值既與激振力的幅值有關，又與工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性有關。 紂憂 蔣氳頑薟驅藥憫騖。2 、自激振動。自激振動產生的原因。切削加工時，在沒有周期性外力作用的情況下，有時刀具與工件之間也可能產生

10、強烈的相對振動，并在工件的加工表面上殘留下明顯的、有規(guī)律的振紋，這種由振動系統(tǒng)本身產生的交變力激發(fā)和維持的振動 稱為自激振動，也稱為顫振。 穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。關于切削過程中產生顫振的原因，由于機理復雜雖然各國學者進行了長期的研 究，也取得不少成果，但至今尚無一種理論能解釋各種情況下產生顫振的原理。比 較具有代表性的學說有：負摩擦激振學說，再生顫振學說和坐標聯(lián)系學說（又稱振 型偶合顫振原理）等。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。自激振動的特性。顫振也是一種不衰減的振動，但只要切削加工一旦停止，顫 振立刻就隨之消失，這也是區(qū)別顫振和受迫振動的標志之一。顫振的頻率等于或接 近系統(tǒng)的固有頻率。顫振能否產生和

11、維持取決于每個振動周期內輸入和消耗的能量。 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。2.1.2 刀具幾何參數(shù)、材料和刃磨質量對表面質量的影響1 、刀具幾何參數(shù) 刀具的幾何參數(shù)中對表面粗糙度影響最大主要是主偏角、副偏角、刀尖圓弧半徑。刀類圓弧半徑 r 、主偏角 K 和副偏角 k均影響殘留面積的 大小。減小主偏角，刀具強度高、散熱條件好，特別是使殘留面積高度Rmax減小，表面粗糙度值小。增大主偏角，使背向力減小，易于斷屑。過小的副偏角，會增加副 后刀面與已加工表面間的摩擦，引起振動，使表面粗糙度差，所以應該在不影響摩 擦和振動的條件下，應選取較小的副偏角。 擠貼綬電麥結鈺贖嘵類。2 、刀具材料 在切削條件相同時，刀

12、具材料硬度越高，表面粗糙度值越小。立 方氮化硼或金剛石刀具切削所獲表面粗糙度值小于硬質合金刀具，而硬質合金刀具 所獲的表面粗糙度值又小于高速鋼刀具。 賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。3 、刃磨質量 實踐表明 , 在切削條件相同時 ,硬質合金刀具加工的表面粗糙度 值低于高速鋼刀具，而金剛石、立方氮化硼刀具又優(yōu)于硬質合金，但由于金剛石與 鐵族材料親和力大，故不宜用來加工鐵族材料。用金鋼石車刀加工因不易形成積屑 瘤, 故可獲得粗糙度很低的表面。在同樣條件下，另外，刀具的前、后刀面、切削 刃本身的粗糙度直接影響加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨質量，使刀具 前后刀面、切削刃的粗糙度值應低于工件的粗糙度值的

13、12 級。 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。2.1.3 工件材料對表面質量的影響工件材料的性質，加工塑性材料時，由刀具對金屬的擠壓產生了塑性變形，加 之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韌性越好， 金屬的塑性變形越大，加工表面就愈越粗糙。加工脆性材料時其切屑呈碎粒狀，由 于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙。 裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。一般韌性較大的塑性材料，加工后表面粗糙度較大，而韌性較小的塑性材料， 加工后易得到較小的表面粗糙度。對于同種材料，其晶粒組織越大，加工表面粗糙度越大。因此，為了減小加工 表面粗糙度，常在切削加工前對材料進行調質或正火處理，以獲得均勻細密

14、的晶粒 組織和較高的硬度。 倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。2.1.4 切削條件對表面質量的影響與切削條件有關的工藝因素，包括切削用量、冷卻潤滑情況、切削速度等。1 、 切削用量 切削用量包括被吃刀量、進給量和主切削速度三要素。 切削用量中對切削力影響最大的是被吃刀量 ap，其次是進給量 ?，主切削速度 c 的影響最小。背吃刀量 ap增大 1倍時，切削力 Fc也增大 1倍。進給量?增大 1倍時，切削力 Fc增大 0.7 0.8 倍。切削速度c對切削力影響較小， 如當切削速度從 50m/min增加 到 500m/min 時，切削力減少約 40。中、低速加工塑性材料時，容易產生積屑瘤和 鱗刺，所以，提高切削

15、速度，可以減少積屑瘤和鱗刺，減小零件已加工表面粗糙度 值；對于脆性材料，一般不會形成積屑瘤和鱗刺，所以，切削速度對表面粗糙度基 本上無影響。進給速度增大，塑性變形也增大，表面粗糙度值增大，所以，減小進 給速度可以減小表面粗糙度值，但是，進給量減小到一定值時，粗糙度值不會明顯 下降。 綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。2 、切削液 合理選用切削液，可以減少塑性變形和刀具與工件之間的摩擦，可 使切削力比不用切削液時降低 10 15。切削液的合理選用對于高速鋼刀具更有 實際意義，而硬質合金刀具和陶瓷刀具由于對熱裂敏感，一般不加切削液。 驍顧燁鶚巰 瀆蕪領鱺賻。切削液的冷卻和潤滑作用能減小切削過程中的界面摩擦，降

16、低切削區(qū)溫度，使 切削層金屬表面的塑性變形程度下降，抑制積屑瘤和鱗刺的產生，在生產中對于不 同材料合理選用切削液可大大減小工件表面粗糙度。 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。3 、正常切削條件下，切削深度對表面粗糙度影響不大，因此，機械加工時不能 選用過小的切削深度。4 、切削速度 一般在粗加工選用低速車削， 精加工選用高速車削可以減小表面 粗糙度。在中速切削塑性材料時，由于容易產生積屑瘤，且塑性變形較大，因此加 工后零件表面粗糙度較大。通常采用低速或高速切削塑性材料，可有效地避免積屑 瘤的產生，這對減小表而粗糙度有積極作用。 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。2.1.5 磨削加工對表面質量的影響1 、砂輪的影響 砂

17、輪的粒度 砂輪的粒度越細， 單位面積上的磨粒數(shù)越多， 在磨削表面的刻 痕越細，表面粗糙度越??；但若粒度太細，加工時砂輪易被堵塞反而會使表面粗糙 度增大，還容易產生波紋和引起燒傷。 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。 砂輪的硬度 砂輪的硬度應大小合適， 其半鈍化期愈長愈好；砂輪的硬度太高， 磨削時磨粒不易脫落，使加工表面受到的摩擦、擠壓作用加劇，從而增加了塑性變10 形，使得表面粗糙度增大，還易引起燒傷；但砂輪太軟，磨粒太易脫落，會使磨削 作用減弱，導致表面粗糙度增加，所以要選擇合適的砂輪硬度。 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應。 砂輪的修整 砂輪的修整質量越高， 砂輪表面的切削微刃數(shù)越多、 各切削微刃 的等高性越好，

18、磨削表面的粗糙度越小。 峴揚斕滾澗輻灄興渙藺。 砂輪組織 緊密組織中的磨粒比例大， 氣孔小，在形成磨削和精密磨削時， 能 獲得較小的表面粗糙度值。疏松組織的砂輪不易堵塞，適于磨削軟金屬、非金屬軟 材料和熱敏性材料（磁鋼、不銹鋼、耐熱鋼等） ，可獲得較小的表面粗糙度值。一般 情況下，應選用中等組織的砂輪。 詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。 砂輪材料 砂輪材料選擇適當，可獲得滿意的表面粗糙度值。氧化物（剛玉） 砂輪適用于磨削鋼類零件；碳化物（碳化硅、碳化硼）砂輪適用于磨削鑄鐵、硬質 合金等材料；用高硬磨料（人造金剛石、立方氮化硼）砂輪磨削可獲得很小的表面 粗糙度值，但加工成本較高。 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。2

19、 、 磨削速度的影響 增大砂輪速度， 單位時間內通過加工表面的磨粒數(shù)增多， 每顆磨粒磨去的金屬 厚度減少，工件表面的殘留面積減少；同時提高砂輪速度還能減少工件材料的塑性 變形，這些都可使加工表面的表面粗糙度值降低。 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。 降低工件速度，單位時間內通過加工表面的磨粒數(shù)增多，表面粗糙度值減?。?但工件速度太低，工件與砂輪的接觸時間長，傳到工件上的熱量增多，反面會增大 粗糙度，還可能增加表面燒傷。 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。 增大磨削深度和縱向進給量， 工件的塑性變形增大， 會導致表面粗糙度值增大。 徑向進給量增加，磨削過程中磨削力和磨削溫度都會增加，磨削表面塑性變形程度 增大，從而會

20、增大表面粗糙度值。 稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶。為在保證加工質量的前提下提高磨削效率，可將要求較高的表面的粗磨和精磨分 開進行，粗磨時采用較大的徑向進給量，精磨時采用較小的徑向進給量，最后進行 無進給磨削，以獲得表面粗糙度值很小的表面。 陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。3、切削液的合理使用 由于磨削溫度高，合理使用切削液既可以降低磨削區(qū)的溫度，減少燒傷，還可以 沖去脫落的磨粒和切屑，避免劃傷工件，從而降低表面粗糙度值。 溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應。112.1.6 工件表面物理機械性能 對表面質量的影響1 、表面層冷作硬化。切削刃鈍圓半徑增大 , 對表層金屬的擠壓作用增強 , 塑性變 形加劇,導致冷硬增強。刀具后刀面

21、磨損增大 , 后刀面與被加工表面的摩擦加劇 ,塑性 變形增大 , 導致冷硬增強。切削速度增大 ,刀具與工件的作用時間縮短 , 使塑性變形擴 展深度減小 , 冷硬層深度減小。切削速度增大后 ,切削熱在工件表面層上的作用時間 也縮短了,將使冷硬程度增加。進給量增大 ,切削力也增大 ,表層金屬的塑性變形加劇 冷硬作用加強。工件材料的塑性愈大 , 冷硬現(xiàn)象就愈嚴重。2、 表面層材料金相組織變化。當切削熱使被加工表面的溫度超過相變溫度后,表層金屬的金相組織將會發(fā)生變化。 鋇嵐縣緱虜榮產濤團藺。(1) 磨削燒傷當被磨工件表面層溫度達到相變溫度以上時 , 表層金屬發(fā)生金相組 織的變化 , 使表層金屬強度和硬

22、度降低 ,并伴有殘余應力產生甚至出現(xiàn)微觀裂紋 , 這 種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。 懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。(2) 改善磨削燒傷的途徑磨削熱是造成磨削燒傷的根源 , 故改善磨削燒傷由兩個 途徑: 一是盡可能地減少磨削熱的產生 ;二是改善冷卻條件 ,盡量使產生的熱量少傳 入工件。正確選擇砂輪合理選擇切削用量改善冷卻條件。3、 表面層殘余應力。 謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘。(1) 產生殘余應力的原因 : 切削時在加工表面金屬層內有塑性變形發(fā)生 , 使表 面金屬的比容加大 ; 切削加工中 ,切削區(qū)會有大量的切削熱產生 ; 不同金相組織 具有不同的密度 , 亦具有不同的比容的變化必然要受到與相連的基體金屬的阻礙 ,

23、因 而就有殘余應力產生。 咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。(2) 工件主要工作表面最終工序加工方法的選擇。 選擇零件主要工作表面最終工 序加工方法 , 須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的損壞形式。 在交變 載荷作用下 ,機器零件表面上的局部微觀裂紋 , 會因拉應力的作用使原生裂紋擴大 , 最后導致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮 , 該表面最終工序應選擇能 在該表面產生殘余壓應力的加工方法。在切削加工過程中，刀具對工件的擠壓和摩 擦使金屬材料發(fā)生塑性變形，引起原有的殘留面積扭曲或溝紋加深，增大表面粗糙 度。當采用中等或中等偏低的切削速度切削塑性材料時，在前刀面上容易形成硬度 很高的

24、積屑瘤，它可以代替刀具進行切削，但狀態(tài)極不穩(wěn)定，積屑瘤生成、長大和12脫落將嚴重影響加工表面的表面粗糙度值。另外，在切削過程中由于切屑和前刀面的強烈摩擦作用以及撕裂現(xiàn)象，還可能在加工表面上產生鱗刺，使加工表面的粗糙 度增加。 瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴減。4 、 磨削表面層金相組織變化磨削燒傷1 磨削表面層金相組織變化與磨削燒傷 機械加工過程中產生的切削熱會使得工件的加工表面產生劇烈的溫升， 當溫度超 過工件材料金相組織變化的臨界溫度時，將發(fā)生金相組織轉變。在磨削加工中，由 于多數(shù)磨粒為負前角切削，磨削溫度很高，產生的熱量遠遠高于切削時的熱量，而 且磨削熱有 6080%傳給工件， 所以極容易出現(xiàn)金相組

25、織的轉變， 使得表面層金屬的 硬度和強度下降，產生殘余應力甚至引起顯微裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。產生 磨削燒傷時，加工表面常會出現(xiàn)黃、褐、紫、青等燒傷色，這是磨削表面在瞬時高 溫下的氧化下膜顏色。不同的燒傷色，表明工件表面受到的燒傷程度不同。 麩肅鵬鏇轎 騍鐐縛縟糶。磨削淬火鋼時，工件表面層由于受到瞬時高溫的作用， 將可能產生以下三種金相組 織變化：如果磨削表面層溫度未超過相變溫度， 但超過了馬氏體的轉變溫度， 這時 馬氏體將轉變成為硬度較低的回火索氏體或索氏體， 這叫回火燒傷； 如果磨削表面 層溫度超過相變溫度，則馬氏體轉變?yōu)閵W氏體，這時若無切削液，則磨削表面硬度 急劇下降，表層被退火，這

26、種現(xiàn)象稱為退火燒傷。干磨時很容易產生這種現(xiàn)象。 如果磨削表面層溫度超過相變溫度，但有充分的切削液對其進行冷卻，則磨削表面 層將急冷形成二次淬火馬氏體，硬度比回火馬氏體高，不過該表面層很薄，只有幾 微米厚，其下為硬度較低的回火索氏體和索氏體，使表面層總的硬度仍然降低，稱 為淬火燒傷。 納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。2 磨削燒傷的改善措施影響磨削燒傷的因素主要是磨削用量、 砂輪、 工件材料和冷卻條件。 由于磨削熱 是造成磨削燒傷的根本原因，因此要避免磨削燒傷，就應盡可能減少磨削時產生的 熱量及盡量減少傳入工件的熱量。 具體可采用下列措施： 合理選擇磨削用量 不能 采用太大的磨削深度，因為當磨削深度增加時，

27、工件的塑性變形會隨之增加，工件 表面及里層的溫度都將升高，燒傷亦會增加；工件速度增加，磨削區(qū)表面溫度會增 高，但由于熱作用時間減少， 因而可減輕燒傷； 工件材料 工件材料對磨削區(qū)溫度13 的影響主要取決于它的硬度、強度、韌性和熱導率。工件材料硬度、強度越高，韌 性越大，磨削時耗功越多，產生的熱量越多，越易產生燒傷；導熱性較差的材料， 在磨削時也容易出現(xiàn)燒傷； 砂輪的選擇 硬度太高的砂輪，鈍化后的磨粒不易脫落， 容易產生燒傷，因此用軟砂輪較好；選用粗粒度砂輪磨削，砂輪不易被磨削堵塞，可 減少燒傷；結合劑對磨削燒傷也有很大影響，樹脂結合劑比陶瓷結合劑容易產生燒傷， 橡膠結合劑比樹脂結合劑更易產生燒

28、傷； 冷卻條件 為降低磨削區(qū)的溫度，在磨削 時廣泛采用切削液冷卻。為了使切削液能噴注到工件表面上，通常增加切削液的流 量和壓力并采用特殊噴嘴，并在砂輪上安裝帶有空氣擋板的切削液噴嘴，這樣既可 加強冷卻作用，又能減輕高速旋轉砂輪表面的高壓附著作用，使切削液順利地噴注 到磨削區(qū)。此外，還可采用多孔砂輪、內冷卻砂輪和浸油砂輪，切削液被引入砂輪 的中心腔內，由于離心力的作用，切削液再經(jīng)過砂輪內部的孔隙從砂輪四周的邊緣 甩出，這樣切削液即可直接進入磨削區(qū)，發(fā)揮有效的冷卻作用。 風攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。2.2 使用過程中影響表面質量的因素2.2.1 耐磨性對表面質量的影響每個剛加工好的摩檫副的兩個接觸表面之

29、間 , 最初階段在表面粗糙的峰部處 , 實 際接觸面積遠小于理論接觸面積 ,在相互接觸的部位有非常大的單位應力 , 使實際接 觸面積處產生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切破壞 , 引起嚴重磨損。 滅噯駭諗鋅 獵輛覯餿藹。2.2.2 疲勞強度對表面質量的影響在交變載荷作用 , 表面粗糙度的凹谷部位容易引起應力集中產生疲勞紋。表面粗 糙度值愈大 , 表面的紋痕愈深 , 紋底半徑愈小 , 抗疲勞破壞的能力就愈差。 鐒鸝餉飾鐔閌貲 諢癱騮。2.2.3 耐蝕性對表面質量的影響零件的耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。 表面粗糙度值愈大 , 則凹谷中聚14積腐蝕性物質就愈多?？刮g性就愈差。 攙閿頻嶸陣澇

30、諗譴隴瀘。表面層的殘余拉應力會產生應力腐蝕開裂 , 降低零件的耐磨性 , 而殘余壓應力則 能防止應力腐蝕開裂3機械加工表面質量對零件使用性能的影響在機械加工中，零件的加工表面產生微觀不平、殘余應力等各種缺陷，雖然僅 存于零件極薄的表面層中，卻嚴重影響著機械零件的精度、耐磨性、配合性、抗腐 蝕性和疲勞強度等，從而進一步影響機械的使用性能和使用壽命。 趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。3.1 表面質量對零件耐磨性的影響零件的耐磨性是零件的一項重要性能指標，當摩擦副的材料、潤滑條件和加工 精度確定之后，零件的表面質量對耐磨性將起著關鍵性的作用。由于零件表面存在 著表面粗糙度，當兩個零件的表面開始接觸時，接觸部分

31、集中在其波峰的頂部，因 此實際接觸面積遠遠小于名義接觸面積，并且表面粗糙度越大，實際接觸面積越小。 在外力作用下，波峰接觸部分將產生很大的壓應力。當兩個零件作相對運動時，開 始階段由于接觸面積小、壓應力大，在接觸處的波峰會產生較大的彈性變形、塑性 變形及剪切變形，波峰很快被磨平，即使有潤滑油存在，也會因為接觸點處壓應力 過大，油膜被破壞而形成干摩擦，導致零件接觸表面的磨損加劇。當然，并非表面 粗糙度越小越好，如果表面粗糙度過小，接觸表面間儲存潤滑油的能力變差，接觸 表面容易發(fā)生分子膠合、咬焊，同樣也會造成磨損加劇。 夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。表面層的冷作硬化可使表面層的硬度提高，增強表面層的接觸剛

32、度，從而降低 接觸處的彈性、塑性變形，使耐磨性有所提高。但如果硬化程度過大，表面層金屬 組織會變脆，出現(xiàn)微觀裂紋，甚至會使金屬表面組織剝落而加劇零件的磨損。 視絀鏝鴯 鱭鐘腦鈞欖糲。153.2 表面質量對零件疲勞強度的影響表面粗糙度對承受交變載荷的零件的疲勞強度影響很大。在交變載荷作用下， 表面粗糙度波谷處容易引起應力集中，產生疲勞裂紋。并且表面粗糙度越大，表面 劃痕越深，其抗疲勞破壞能力越差。 偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。表面層殘余壓應力對零件的疲勞強度影響也很大。 當表面層存在殘余壓應力時， 能延緩疲勞裂紋的產生、擴展，提高零件的疲勞強度；當表面層存在殘余拉應力時， 零件則容易引起晶間破壞，產生

33、表面裂紋而降低其疲勞強度。 緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。表面層的加工硬化對零件的疲勞強度也有影響。適度的加工硬化能阻止已有裂 紋的擴展和新裂紋的產生，提高零件的疲勞強度；但加工硬化過于嚴重會使零件表 面組織變脆，容易出現(xiàn)裂紋，從而使疲勞強度降低。 騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。3.3 表面質量對零件耐腐蝕性能的影響表面粗糙度對零件耐腐蝕性能的影響很大。零件表面粗糙度越大，在波谷處越 容易積聚腐蝕性介質而使零件發(fā)生化學腐蝕和電化學腐蝕。 癘騏鏨農剎貯獄顥幗騮。表面層殘余壓應力對零件的耐腐蝕性能也有影響。 殘余壓應力使表面組織致密， 腐 蝕性介質不易侵入，有助于提高表面的耐腐蝕能力； 殘余拉應力的對零件耐腐蝕性

34、能的 影響則相反。 鏃鋝過潤啟婭澗駱讕瀘。3.4 表面質量對零件間配合性質的影響相配零件間的配合性質是由過盈量或間隙量來決定的。在間隙配合中，如果零 件配合表面的粗糙度大，則由于磨損迅速使得配合間隙增大，從而降低了配合質量， 影響了配合的穩(wěn)定性；在過盈配合中，如果表面粗糙度大，則裝配時表面波峰被擠 平，使得實際有效過盈量減少，降低了配合件的聯(lián)接強度，影響了配合的可靠性。 因此，對有配合要求的表面應規(guī)定較小的表面粗糙度值。 榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。在過盈配合中，如果表面硬化嚴重，將可能造成表面層金屬與內部金屬脫落的 現(xiàn)象，從而破壞配合性質和配合精度。表面層殘余應力會引起零件變形，使零件的 形狀、尺

35、寸發(fā)生改變，因此它也將影響配合性質和配合精度。 邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。163.5 表面質量對零件其他性能的影響如對間隙密封的液壓缸、滑閥來說，減小表面粗糙度 Ra 可以減少泄漏、提高密 封性能；較小的表面粗糙度可使零件具有較高的接觸剛度；對于滑動零件，減小表 面粗糙度 Ra能使摩擦系數(shù)降低、運動靈活性增高，減少發(fā)熱和功率損失；表面層的 殘余應力會使零件在使用過程中繼續(xù)變形，失去原有的精度，機器工作性能惡化等。 嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲?？傊?，提高加工表面質量，對于保證零件的使用性能、提高零件的使用壽命是 十分重要的。4. 提高機械加工表面質量的措施隨著科學技術的發(fā)展，對零件的表面質量的要求已越來越

36、高。為了獲得合格零 件，保證機器的使用性能，人們一直在研究控制和提高零件表面質量的途徑。提高 表面質量的工藝途徑大致可以分為兩類：一類是用低效率、高成本的加工方法，尋 求各工藝參數(shù)的優(yōu)化組合，以減小表面粗糙度；另一類是著重改善工件表面的物理 力學性能，以提高其表面質量。 該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。(1) 制訂科學合理的工藝規(guī)程是保證工件表面質量的基礎。 科學合理的工藝規(guī)程 是加工工件的方法依據(jù)。只有制訂了科學合理的工藝規(guī)程，才能為加工工件表面質 量滿足要求提供科學合理的方法依據(jù)，使加工工件表面質量滿足要求成為可能。對 科學合理的工藝規(guī)程的要求是工藝流程要短，定位要準確，選擇定位基準時盡量使 定位基

37、準與設計基準重合。 劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。(2) 合理的選擇切削參數(shù)是保證加工質量的關鍵。 選擇合理的切削參數(shù)可以有效 抑制積屑瘤的形成，降低理論加工殘留面積的高度，保證加工工件的表面質量。切 削參數(shù)的選擇主要包括切削刀具角度的選擇、切削速度的選擇和切削深度及進給速 度的選擇等。試驗證明，主偏角、副偏角及刀尖圓弧半徑對零件表而粗糙度都有直 接影響。在進給量一定的情況下，減小主偏角和副偏角，或增大刀尖圓弧半徑，可 減小表面粗糙度。另外，適當增大前角和后角，可減小切削變形和前后刀面間的摩 擦，抑制積屑瘤的產生也可減小表面粗糙度。比如在加工塑性材料時若選擇較大前 角的刀具可以有效抑制積屑瘤的形成，這

38、是因為刀具前角增大時，切削力減小，切 削變形小， 刀具與切屑的接觸長度變短， 減小了積屑瘤形成的基礎。 臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。17(3) 合理的選擇切削液是保證加工工件表面質量的必要條件。 選擇合理的切削液 可以改善工件與刀具間的摩擦系數(shù)，可降低切削力和切削溫度，從而減輕刀具的磨 損，以保證工件的加工質量。 鰻順褸悅漚縫囅屜鴨騫。(4) 工件主要工作表面最終工序加工方法的選擇至關重要。 工件主要工作表面最 終工序加工方法的選擇至關重要，因為最終工序在該工作表面留下的殘余應力將直 接影響機器零件的使用性能。選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該 零件主要工作表面的具體工作條件和可能的破壞

39、形式。 穡釓虛綹滟鰻絲懷紓濼。(5) 也可以在加工過程中通過改變某些量來提高表面粗糙度。1) 在精加工時，應選擇較小的進給量 f 、較小的主偏角 kr 和副偏角 kr、較大 的刀尖圓弧半徑 r ，以得到較小的表面粗糙度。 隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。2) 加工塑性材料時，采用較高的切削速度可防止積屑瘤的產生，減小表面粗 糙度。3) 根據(jù)工件材料、加工要求，合理選擇刀具材料，有利于減小表面粗糙度。4) 適當?shù)脑龃蟮毒咔敖呛腿袃A角，提高刀具的刃磨質量，降低刀具前、后刀 面的表面粗糙度均能降低工件加工表面的粗糙度。 浹繢膩叢著駕驃構碭湊。5) 對工件材料進行適當?shù)臒崽幚?，以細化晶粒，均勻晶粒組織，可減小表面粗 糙度。6) 選擇合適的切削液，減小切削過程中的界面摩擦，降低切削區(qū)溫度，減小切 削變形，抑制鱗刺和積屑瘤的產生，可以大大關小表面粗糙度。 鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。185結論由于機械加工表面對機器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強度、配 合性質、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響，因此對機器零件的重要表