機(jī)械制造與自動(dòng)化畢業(yè)論文--影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及采取的措施-所有專(zhuān)業(yè)

1、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)題目：影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及采取的措施專(zhuān)業(yè)班級(jí): 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 答辯時(shí)間： 指導(dǎo)老師： 2013年月日摘 要一個(gè)零件的失效或者突然間損壞，其原因除了少數(shù)因設(shè)計(jì)不周到而強(qiáng)度不夠，或者是由于偶然的事故引起超負(fù)荷而造成了失效或者損壞以外，大多數(shù)都是由于磨損、受到外界環(huán)境的腐蝕或疲勞破壞。磨損、腐蝕和疲勞損壞都是發(fā)生在零件的表面，或是從零件表面開(kāi)始的。因此，加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的使用性能，因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 表面質(zhì)量 影響因素 控制措施目錄前言41概述51.1基本概念52影響工件表面質(zhì)量的因素52.1加工過(guò)程對(duì)質(zhì)量的

2、影響52.2使用過(guò)程中影響表面質(zhì)量的因素93機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響103.1表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響103.2表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響103.3表面質(zhì)量對(duì)零件腐蝕性能的影響103.4表面質(zhì)量對(duì)零件間配合性質(zhì)的影響113.5表面質(zhì)量對(duì)零件其他性能的影響114控制表面質(zhì)量的途徑124.1降低加工表面粗糙度的加工方法124.2改善表面物理學(xué)性能的加工方法135提高機(jī)械加工工件表面質(zhì)量的措施155.1制定科學(xué)合理的工藝規(guī)程155.2合理的選擇切削參數(shù)155.3合理的選擇切削液156結(jié)論167致謝18參考文獻(xiàn)18前言機(jī)械行業(yè)在社會(huì)中占得地位越來(lái)越重，人們對(duì)機(jī)器的使用要求越來(lái)越高，一些

3、重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作，零件表面的任何缺陷，不僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象將進(jìn)一步加速零件的失效，這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。隨著工業(yè)技術(shù)的飛躍發(fā)展機(jī)械生產(chǎn)已走進(jìn)各大小企業(yè)，與之息息相關(guān)的就是各式各樣的機(jī)器。而機(jī)器是由機(jī)械零件裝配而成，機(jī)器的失效是由個(gè)別零件的失效而造成的，其根本原因是零件喪失了其應(yīng)具備的使用性能。而通過(guò)研究與生產(chǎn)實(shí)踐證明，零件的失效大都從表面開(kāi)始，零件表面質(zhì)量的高低是決定其使用性能好壞的重要因素。因此，正確地理解零件表面質(zhì)量?jī)?nèi)涵，分析機(jī)械加工過(guò)程中影響加工表面質(zhì)量的各種工藝因素，通過(guò)改變這些因素從而改善工作表面

4、質(zhì)量，提高產(chǎn)品的使用性能及對(duì)未來(lái)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。1. 概述基本概念機(jī)械加工：廣義的機(jī)械加工就是凡能用機(jī)械手段制造產(chǎn)品的過(guò)程；狹義的是用車(chē)床、銑床、鉆床、磨床、沖壓機(jī)、壓鑄機(jī)等專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備制作零件的過(guò)程零件的失效：指零件喪失了原有的使用性能。磨削燒傷：在磨削加工中，由于多數(shù)磨粒為負(fù)前角切削，磨削溫度很高，產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于切削時(shí)的熱量，而且磨削熱有60-80%傳給工件，所以極容易出現(xiàn)金相組織的轉(zhuǎn)變，使得表面層金屬的硬度和強(qiáng)度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂紋，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨削燒傷。冷作硬化：通過(guò)冷加工使零件表面產(chǎn)生表面應(yīng)力，使零件的表面比加工前的表面硬度耐磨性等有所提高。2影響工件表

5、面質(zhì)量的因素工藝系統(tǒng)的震動(dòng)對(duì)工件表面質(zhì)量的影響：在機(jī)械加工過(guò)程中工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生震動(dòng)，即在刀具的切削與工件上正在切削的表面之間除了名義上的切削運(yùn)動(dòng)之外，還會(huì)出現(xiàn)一種周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)使工藝系統(tǒng)的各種成形運(yùn)動(dòng)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(zhì)量。刀具幾何參數(shù)、材料和刃磨質(zhì)量對(duì)表面質(zhì)量的影響：刀具的幾何參數(shù)中對(duì)表面粗糙度影響最大主要是負(fù)偏角、主偏角、刀尖圓弧半徑都可以降低表面粗糙度。在同樣條件下，硬質(zhì)合金刀具加工的表面粗糙度低于高速鋼刀具，而金剛石、立方氮化硼刀具又優(yōu)于硬質(zhì)合金，但由于金剛石與鐵族材料親和力大，故不宜用來(lái)加工鐵柱材料。另外，刀具前、后刀面，切

6、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(zhì)量，使刀具前后刀面，切削刃的粗糙度值應(yīng)低于工件的粗糙度 的1-2級(jí)。切削液對(duì)表面質(zhì)量的影響：切削液的冷卻和潤(rùn)滑作用能減少切削過(guò)程的界面摩擦，降低切削區(qū)溫度，使切削層金屬表面的塑性變形程度下降，抑制積屑和鱗刺的產(chǎn)生，在生產(chǎn)中對(duì)于不同材料合理選用切削液可大大減小工件表面粗糙度。工件材料對(duì)表面質(zhì)量的影響：工件材料的性質(zhì)：加工塑性材料時(shí)，由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切削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，加工表面就越粗糙。加工脆性材料時(shí)其切削呈碎粒狀，由于切削的崩碎而在加工面上

7、留下許多麻點(diǎn)使表面粗糙。 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(duì)于同種材料，器晶粒組織越大，加工表面的粗糙度越大。因此，為了減小加工表面粗糙度，常在切削加工對(duì)材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以獲得均勻細(xì)密的晶粒組織和較高的硬度。切削條件對(duì)工件表面質(zhì)量的影響：與切削條件有關(guān)的工藝因素，包括切削用量，冷卻潤(rùn)滑情況。中、低速加工塑性材料時(shí)，容易產(chǎn)生積屑和鱗刺，所以，提高切削速度，可以減少積屑和鱗刺，減小零件已加工表面粗糙度值，對(duì)于脆性材料，一般不會(huì)形成積屑和鱗刺，所以，切削速度對(duì)表面粗糙度基本無(wú)影響。進(jìn)給速度增大，塑性變形也增大，表面粗糙度值也增

8、大，所以，減小進(jìn)給速度可以減少表面粗糙度值，但是，進(jìn)給量減小到一定值時(shí)，粗糙度值不會(huì)明顯下降。正常切削條件下，切削深度對(duì)表面粗糙度影響不大，因此，機(jī)械加工時(shí)不能選用過(guò)小的切削深度。切削速度對(duì)表面粗糙度的影響：一般在粗加工選用低速車(chē)削，精加工選用高速車(chē)削可以減小表面粗糙度。在中速切削塑性材料時(shí)，由于容易產(chǎn)生積屑，使得塑性變形較大，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，可有效地避免積屑的產(chǎn)生，這對(duì)減小表面粗糙度與積極作用。磨削加工對(duì)表面質(zhì)量的影響：砂輪的影響 砂輪的力度越細(xì)，單位面積上的磨粒數(shù)越多，在磨削表面的刻痕越細(xì)，表面粗糙度越??；若力度太細(xì)，加工時(shí)砂輪易被堵塞反而會(huì)使

9、表面粗糙度增大，還容易產(chǎn)生波紋和引起燒傷。砂輪的硬度應(yīng)大小合適，其半鈍化期越長(zhǎng)越好；砂輪的硬度太高，磨削是磨粒不易脫落，使加工表面受到的摩擦，擠壓作用加劇，從而增加了塑性變形，使得加工表面受到的摩擦，擠壓作用加劇。從而增加了塑性變形，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(huì)使磨削作用減弱，導(dǎo)致表面粗糙度增加，所以要選擇合適的砂輪硬度，砂輪的休整質(zhì)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，磨削表面的粗糙度越小。磨削用量的影響 增大砂輪速度，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(shí)提高砂輪速度還能減少工件材料

10、的塑性變形，這些都可使加工表面的表面粗糙度值降低。降低工件速度，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)加工表面的磨粒數(shù)增多，表面粗糙度值減小；但工件速度太低，工件與砂輪的接觸時(shí)間長(zhǎng)，傳到工件上的熱量增多，反而會(huì)增大粗糙度，還可能增加表面燒傷。增大磨削深度和縱向進(jìn)給量，工件的塑性變形會(huì)增大，會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度值增大。徑向進(jìn)給量增加，磨削過(guò)程中磨削力和磨削溫度都會(huì)增加，磨削表面塑性變形程度增大，從而會(huì)增大表面粗糙度值。為在保證加工質(zhì)量的前提下提高磨削效率，可將要求較高的表面粗磨和精磨分開(kāi)進(jìn)行，粗磨時(shí)采用較大的徑向進(jìn)給量，精磨時(shí)采用較小的徑向進(jìn)給量，最后進(jìn)行無(wú)進(jìn)給磨削，以獲得表面粗糙度值很小的表面。工件材料 工件材料的硬度、

11、塑性、導(dǎo)熱性等對(duì)表面粗糙度的影響較大。塑性大的軟材料容易堵塞砂輪，導(dǎo)熱性差的耐熱合金容易使磨料早期崩落，都會(huì)導(dǎo)致磨削表面粗糙度增大。另外，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。影響工件表面物理機(jī)械性能的因素：表面層冷作硬化。切削刃鈍圓半徑增大，對(duì)表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。刀具后刀刃面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。切削速度增大，刀具與工件的作用時(shí)間縮短，使塑性變形擴(kuò)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(shí)間也縮短

12、了，將使冷硬層深度增加。進(jìn)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(qiáng)，工件材料的塑性越大，冷硬現(xiàn)象就越嚴(yán)重。表面層材料金相組織變化。當(dāng)切削熱使被加工表面的溫度超過(guò)相變溫度后，表層金屬的金相組織將會(huì)發(fā)生變化。（1）磨削燒傷當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)，表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬增強(qiáng)和硬度降低，并伴有殘余應(yīng)力產(chǎn)生甚至出現(xiàn)微觀(guān)裂紋，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨削燒傷。（2）改善磨削燒傷由兩個(gè)途徑：一是盡可能地減少磨削熱的產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)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。表面層殘余應(yīng)力。（1）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因：1、切削時(shí)在加工表面

13、金屬內(nèi)有塑形變形發(fā)生，使表面金屬的比容加大；2、切削加工中，切削區(qū)會(huì)有大量的切削熱產(chǎn)生；3、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本金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。（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(jī)器零件表面上的局部微觀(guān)裂紋，會(huì)因拉應(yīng)力的作用使裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)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(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法，在切削加工過(guò)程中，道具對(duì)工件的擠壓和摩擦使金屬材料發(fā)生塑形變形，引起原有的殘留

14、面積扭曲或溝紋加深，增大表面粗糙度。當(dāng)采用中等或中等偏低的切削速度切削塑形材料時(shí)，在刀前面上容易形成硬度很高的積屑，它可以代替道具進(jìn)行切削，但狀態(tài)極不穩(wěn)定，積屑生成、長(zhǎng)大和脫落將嚴(yán)重影響加工表面粗糙度值，另外，在切削過(guò)程中由于切削和前刀面的強(qiáng)烈摩擦作用以及撕裂現(xiàn)象，還可能在加工表面上產(chǎn)生鱗刺，使加工表面的粗糙度增加。磨削表面層金相組織變化-磨削燒傷。機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱會(huì)使得工件的加工表面產(chǎn)生劇烈的溫升，當(dāng)溫度超過(guò)工件材料金相組織變化的臨界溫度時(shí)，將發(fā)生金相組織轉(zhuǎn)變，在磨削加工中，由于多數(shù)磨粒為負(fù)前角切削，磨削溫度很高，產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于切削時(shí)的熱量，而且磨削熱有60-80%傳給工件，所

15、以極容易出現(xiàn)金相組織的轉(zhuǎn)變，使得表面層金屬的硬度和強(qiáng)度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂紋，這中現(xiàn)象稱(chēng)為磨削燒傷，產(chǎn)生磨削燒傷時(shí)，加工表面常會(huì)出現(xiàn)黃、褐、紫、青等燒傷色，這是磨削表面在瞬時(shí)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。磨削淬火鋼時(shí)，工件表面層由于收到瞬時(shí)高溫的作用，將可能產(chǎn)生以下三種金相組織變化：（1）如果磨削表面層溫度未超過(guò)相變溫度，但超過(guò)了馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，這時(shí)馬氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^低的回火索氏體，這叫回火燒傷；（2）如果磨削表面層溫度超過(guò)變相溫度，則馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體這時(shí)若無(wú)切削液，則磨削表面硬度極具下降，表層被退火，這種現(xiàn)象稱(chēng)為退火燒傷，干磨時(shí)很容易產(chǎn)

16、生這種現(xiàn)象。（3）如果磨削表面層溫度超過(guò)想變溫度，但有充分的切削液對(duì)其進(jìn)行冷卻，則磨削表面層將極冷形成二次淬火馬氏體，硬度比回火馬氏體高，不過(guò)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(chēng)為淬火燒傷。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(yīng)該可能減少磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量及盡量減少傳入工件的熱量。具體可采用一下措施：合理選擇磨削用量、工件材料、砂輪的選擇、冷卻條件。耐磨性對(duì)材料表面的影響：每個(gè)剛加工好的摩擦副的兩個(gè)接觸表面之間，最初階段在表面粗糙的峰部，實(shí)際

17、接觸面積原小于理論接觸面積，在互相接觸的部分有非常大的單位應(yīng)力，使實(shí)際接觸面積產(chǎn)生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切破壞，引起嚴(yán)重磨損。疲勞強(qiáng)度對(duì)表面質(zhì)量的影響：在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中產(chǎn)生疲勞紋，表面粗糙度值越大，表面的吻痕越深，紋低半徑越小，抗疲勞破壞的能力就越差。腐蝕性對(duì)表面質(zhì)量的影響：零件的耐蝕性在和很大程度上取決于表面粗糙度，表面粗糙度值越大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就越多，抗蝕性就越差，表面層的殘余拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，降低零件的耐磨性，而殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。3.機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響3.1表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響零件的耐

18、磨性是零件的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，當(dāng)摩擦副的材料、潤(rùn)滑條件和加工精度確定之后，零件的表面質(zhì)量對(duì)耐磨性將起著關(guān)鍵性的作用。由于零件表面存在著表面粗糙度，當(dāng)兩個(gè)零件的表面開(kāi)始接觸時(shí)，接觸部分集中在其波峰的頂部，因此實(shí)際接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于名義接觸面積，并且表面粗糙度越大，實(shí)際接觸面積越小。在外力作用下，波峰接觸部分將產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力。當(dāng)兩個(gè)零件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，開(kāi)始階段由于接觸面積小，壓應(yīng)力大，在接觸的波峰會(huì)產(chǎn)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(rùn)滑油存在，也會(huì)因?yàn)榻佑|點(diǎn)處壓應(yīng)力過(guò)大，油膜被破壞而形成干摩擦，導(dǎo)致零件接觸表面的磨損加劇。當(dāng)然，并非表面粗糙度越小越好，如果表面粗糙度過(guò)小，

19、接觸表面儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的能力變差，接觸面積表面容易發(fā)生分子膠合、咬焊，同樣也會(huì)造成磨損加劇。表面層的冷作硬化可使表面層的硬度提高，增強(qiáng)表面層的接觸剛度，從而降低接觸的彈性、塑性變形，使耐磨性有所提高，但如果硬化程度過(guò)大，表面層金屬組織會(huì)變脆，出現(xiàn)微觀(guān)裂紋，甚至?xí)菇饘俦砻娼M織剝落而加劇零件的磨損。3.2表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響表面粗糙度對(duì)承受交變載荷的零件的疲勞強(qiáng)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(yīng)力集中，產(chǎn)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。表面層殘余壓應(yīng)力對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度影響也很大，當(dāng)表面層存在殘余壓應(yīng)力時(shí)，能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展，提

20、高零件的疲勞強(qiáng)度；當(dāng)表面層存在殘余拉應(yīng)力時(shí)，零件則容易引起晶間破壞，產(chǎn)生表面裂紋而降低其疲勞強(qiáng)度。表面層的加工硬化對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度也有影響，適度的加工硬化能組織已有裂紋的擴(kuò)展和新裂紋的產(chǎn)生，提高零件的疲勞強(qiáng)度。但加工硬化過(guò)于嚴(yán)重會(huì)使零件表面組織變脆，容易出現(xiàn)裂紋，從而是疲勞強(qiáng)度降低。3.3表面質(zhì)量對(duì)零件腐蝕性能的影響表面粗糙度對(duì)零件耐腐蝕性能的影響很大，零件表面粗糙度越大，在波谷處越容易集聚腐蝕性介質(zhì)而使零件發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。表面層殘余壓應(yīng)力對(duì)零件的耐腐蝕性能也有影響，殘余壓應(yīng)力使表面組織致密，腐蝕性介質(zhì)不易侵入，有助于提高表面的耐腐蝕能力，殘余拉應(yīng)力對(duì)零件耐腐蝕性能的影響則相反。3.

21、4表面質(zhì)量對(duì)零件間配合性質(zhì)的影響相配零件間的配合性質(zhì)是由過(guò)盈量或間隙量來(lái)決定的。在任何間隙配合中，如果零件配合表面粗糙度大，則由于磨損迅速使得配合間隙增大，從而降低了配合質(zhì)量，影響了配合的穩(wěn)定性；在過(guò)盈配合中，如果表面粗糙度大，則裝配時(shí)表面波峰被擠平，使得實(shí)際有效過(guò)盈量減少，降低了配合件連接強(qiáng)度，影響了配合的可靠性，因此，對(duì)有配合要求的表面應(yīng)規(guī)定較小的表面粗糙度值。在過(guò)盈配合中，如果表面硬化嚴(yán)重，將可能造成表面層金屬與內(nèi)部金屬脫落的現(xiàn)象，從而破壞配合性質(zhì)和配合精度，表面層殘余應(yīng)力會(huì)引起零件變形，使零件的形狀、尺寸發(fā)生改變，因此它也影響配合性質(zhì)和配合精度。3.5表面質(zhì)量對(duì)零件其他性能的影響如對(duì)間

22、隙密封的液壓缸、滑閥來(lái)說(shuō)，減小表面粗糙度可以減少泄漏、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(duì)于滑動(dòng)零件，減小表面粗糙度能使摩擦系數(shù)降低，運(yùn)動(dòng)靈活性增高，減少發(fā)熱和功率損失；表面層的殘余應(yīng)力會(huì)使零件在使用過(guò)程中繼續(xù)變形，失去原有的精度，機(jī)器工作性能惡化等?？傊?，提高加工表面質(zhì)量，對(duì)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.控制表面質(zhì)量的途徑4.1降低加工表面粗糙度的加工方法超精密切削加工 超精密切削是指表面粗糙度為R0.04微米一下的切削加工方法，超精密切削加工最關(guān)鍵的問(wèn)題在于要在最后一道工序切削0.1微米的微博表面層，這就是要求道具極其鋒利，道具鈍圓半徑為

23、納米級(jí)尺寸，又要求這樣的道具有足夠的耐用度，以維持其鋒利。目前只有金剛石刀具才能達(dá)到要求。超精密切削時(shí)，走刀量要小，切削速度要非常高，才能保證工件表面上的殘留面積小，從而獲得極小的表面粗糙度。低粗糙度磨削加工 為了簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，縮短工序周期，有時(shí)用粗糙度磨削替代光整加工，低粗糙度磨削除要求設(shè)備精度高外，磨削用量的選擇最為重要。在選擇磨削用量時(shí)，參數(shù)之間往往會(huì)相互矛盾和排斥。例如，為了減小表面粗糙度，砂輪應(yīng)休整得細(xì)一些，但如此卻可能引起磨削燒傷；為了避免燒傷，應(yīng)將工件轉(zhuǎn)速加快，但這樣又會(huì)增大表面粗糙度，而且容易引起震動(dòng)；采用小磨削用量有利于提高工作表面質(zhì)量，但會(huì)降低生產(chǎn)效率而增加生產(chǎn)成本，而且工

24、件材料不同其磨削性能也不一樣，一辦很難憑手冊(cè)確定磨削用量，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)不斷調(diào)整參數(shù)，因而表面質(zhì)量較難準(zhǔn)確控制，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)磨削用量最優(yōu)化做了不少研究，分析了磨削用量與磨削力、磨削熱之間的關(guān)系，并用圖表表示各參數(shù)的最佳組合，加上計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，通過(guò)指令進(jìn)行過(guò)程控制，使得低粗糙度磨削逐步達(dá)到了應(yīng)有的效果。超精密加工、研磨等都是利用磨條以一定壓力在加工表面上，并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)以降低表面粗糙度和提高精度的方法，一般用于表面粗糙度為0.4微米以下的表面加工，該加工工藝由于切削速度低、壓強(qiáng)小，所以發(fā)熱少，不易引起損傷，并能產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，有利于提高零件的使用性能；而且加工工藝依靠自身定位，設(shè)備簡(jiǎn)單，精度要求不

25、高，成本較低，容易實(shí)行多工位，多機(jī)床操作，生產(chǎn)效率提高，因而在大批生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。超精加工 超精加工是用細(xì)粒度油石，在較低的壓力和良好的冷卻潤(rùn)滑條件下，以快而短處的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)低速旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行震動(dòng)研磨的一種微量磨削加工方法。研磨是利用研磨工具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在研磨劑的作用下，對(duì)工件表面經(jīng)行光整加工方法，研磨可采用專(zhuān)用的設(shè)備進(jìn)行加工，也可以采用簡(jiǎn)單的工具，如研磨心棒、研磨套、研磨平板等對(duì)工件表面進(jìn)行手工研磨，研磨可提高工件的形狀精度及尺寸精度，但不能提高表面位置精度，研磨后工件的尺寸精度可達(dá)0.001mm，表面粗糙度可達(dá)0.025-0.006微米。拋光 拋光是在布輪、布盤(pán)等軟性器具涂上拋光膏

26、，利用拋光器具的告訴旋轉(zhuǎn)，依靠拋光膏的機(jī)械刮擦和化學(xué)作用去除工件表面粗糙度的凸峰，使表面光澤的一種加工方法。拋光一般不去除加工余量，因而不能提高工件的精度，有時(shí)可能還會(huì)損壞已獲得的精度；拋光也不可能提高工件的精度，有時(shí)可能還會(huì)損壞已獲得的精度；拋光也不可能減小零件的形狀和位置誤差。工件表面經(jīng)拋光后，表面層的殘余拉應(yīng)力會(huì)有所減少。4.2改善表面物理學(xué)性能的加工方法噴丸強(qiáng)化是利用壓縮空氣或離心力將大量直徑為0.4-4mm的珠丸高速打擊零件表面，使其產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力，可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。珠丸可以采用鑄鐵，砂石以及鋼鐵制造，所用設(shè)備是壓縮空氣噴丸裝置和機(jī)械離心式噴丸裝置，這些裝置是珠丸能以

27、35-50mm/s的速度噴出，噴丸強(qiáng)化工藝可用來(lái)加工各種形狀的零件，加工后零件表面的硬化層深度可達(dá)到0.7mm，表面粗糙度值減小，使用壽命可提高幾倍甚至幾十倍。滾壓加工是在常溫下通過(guò)淬硬的滾壓工具對(duì)工件表面施加壓力，使其產(chǎn)生塑形變形，將工件表面上原有的波峰填充到相鄰的波谷中，從而減小了表面的粗糙度值，并在其表面產(chǎn)生了冷硬層和殘余壓應(yīng)力，使零件的承載能力和疲勞強(qiáng)度得以提高，滾壓加工可使表面粗糙度值減小，表面層硬度提高，表面層金屬的耐疲勞強(qiáng)度提高，液壓用的滾輪常用碳素工具鋼T12A或者合金工具鋼Crwn、Cr12、CrNiMn等材料制造，淬火硬度在62-64HRC，或用炭質(zhì)合金YG6、YT15等，

28、其型面在裝配錢(qián)需經(jīng)過(guò)粗磨，裝上滾壓工具后再進(jìn)行精磨。金剛石壓光是一種用金剛石擠壓加工表面的新工藝，國(guó)外已在精密儀器制造業(yè)中得到較廣泛的應(yīng)用。壓光后的零件表面粗糙度達(dá)到新低，耐磨性比磨削后提高3倍，但比研磨后的低20-40%，而生產(chǎn)率卻比研磨高得多，金剛石壓光用的機(jī)床必須是高精度機(jī)床，它要求機(jī)床剛性好、抗震性好，以免損壞金剛石。液體磨料強(qiáng)化是利用液體和磨料的混合物高速?lài)娚涞揭鸭庸け砻?，以?qiáng)化工件表面，提高工件的耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度的一種工藝方法。工作時(shí)液體和磨料在壓力下，經(jīng)過(guò)噴嘴高速?lài)姵觯湎蚬ぜ砻?，借磨粒的沖擊作用，碾壓加工表面，工件表面產(chǎn)生塑性變形，變形層僅為幾十微米。加工后的工件表面

29、具有殘余壓應(yīng)力，提高了工件的耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度。 5. 提高機(jī)械加工工件表面質(zhì)量的措施5.1制定科學(xué)合理的工藝規(guī)程制訂科學(xué)合理的工藝規(guī)程是保證工件表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，科學(xué)合理的工藝規(guī)程是加工工件的方法依據(jù)，只有制定了科學(xué)合理的工藝規(guī)程，才能為加工表面質(zhì)量滿(mǎn)足要求提供科學(xué)合理的方法依據(jù)，使加工表面質(zhì)量滿(mǎn)足要求成為可能，對(duì)科學(xué)合理的工藝規(guī)程的要求是工藝流程要短，定位要準(zhǔn)確，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)勁量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。5.2合理的選擇切削參數(shù)合理的選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，選擇合理的切削參數(shù)可以有效抑制積屑的形成，降低理論加工殘留面積的高度，保證加工工件的表面質(zhì)量，切削參數(shù)的選擇主要包括切

30、削道具角度的選擇、切削速度的選擇和切削深度及進(jìn)給速度的選擇等。實(shí)驗(yàn)證明，主偏角、副偏角及刀尖圓弧半徑對(duì)零件表面粗糙度都有直接影響。在進(jìn)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(dāng)增大前角和后角，可減小切削變形和前后刀面間的摩擦，抑制積屑的產(chǎn)生也可減小表面粗糙度。比如在加工塑性材料時(shí)選擇較大的前角的道具可以有效抑制積屑的形成，這是因?yàn)榈谰咔敖窃龃髸r(shí)，切削力減小，切削變形小，道具與切削的接觸長(zhǎng)度變短，減小了積屑形成的基礎(chǔ)。5.3合理的選擇切削液合理選擇切削液是保證加工工件表面質(zhì)量的必要條件，選擇合理的切削液可以改善工件與道具間的摩擦系數(shù)，可降低切削力和切削溫

31、度，從而減輕道具的磨損，以保證工件的加工質(zhì)量。6. 結(jié)論工件最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樽罱K工序?qū)⒅苯佑绊憴C(jī)器零件的使用性能，選擇零件的最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作的具體工作條件和可能的破壞形式。由于機(jī)械加工表面對(duì)機(jī)器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響。因此對(duì)機(jī)器零件的重要表面應(yīng)提出一定的表面質(zhì)量要求由于影響表面質(zhì)量的因素是多方面的，只有了解和掌握影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素，才能在生產(chǎn)實(shí)踐中，采取相應(yīng)的工藝措施，對(duì)表面質(zhì)量根據(jù)需要提出比較經(jīng)濟(jì)使用性的要求，減少零件因表面質(zhì)量缺陷而引起的加工質(zhì)量問(wèn)題，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的使

32、用性能、壽命和可靠性。7. 致謝畢業(yè)論文的完成，首先感謝我的指導(dǎo)老師某某，她幫助我解決了不少困難，為了讓我能順利的完成畢業(yè)論文她經(jīng)常給我打 ，讓我準(zhǔn)備關(guān)于畢業(yè)論文答辯的資料，關(guān)心我實(shí)習(xí)的生活，我感謝某某老師，謝謝您！每個(gè)學(xué)生的課題不一樣，但是她對(duì)每一個(gè)課題都有獨(dú)特的見(jiàn)解，能給每位同學(xué)做到深入的指導(dǎo)。她平易近人，鼓勵(lì)我積極的投入到論文的寫(xiě)作中，隨時(shí)監(jiān)導(dǎo)我的進(jìn)度，在此，我向您表示我真誠(chéng)的謝意！從論文設(shè)計(jì)的開(kāi)始到論文設(shè)計(jì)的結(jié)束某某老師和同學(xué)給了我很多的幫助，在此，我感謝幫助過(guò)我的人，謝謝你們！我一定好好努力！參考資料： 1寇元哲，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素分析J.甘肅科技，2007,72花國(guó)操，互換

33、性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)M。北京：北京理工大學(xué)出版社，19953張福潤(rùn)，徐鴻本，劉延林主編機(jī)械制造基礎(chǔ)。華中科技大學(xué)出版社，20004李兆銓?zhuān)苊餮小C(jī)械制造基礎(chǔ)（上冊(cè)）。中國(guó)水利水電出版社，20055高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)。大連理工大學(xué)出版社，20066于駿一，鄒青，機(jī)械制造基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社20047焦士仲，金屬切削原理M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19918 論文網(wǎng)醫(yī)蟄揖麻銥孵鈾父猶沫變信唾壺柴葫熄活折選蠢澆弟澆蟄示蛾她扶塔謅蹄心拓鞏唾醒柴活敞伙擴(kuò)仍哲澆蟄揖麻揖孵她蛛鈾沫剝弓再醒柴葫撾詢(xún)銑記哲仍淋醫(yī)亮荊珠士株魁閩猶改啼毆贊錠治扶傀茸饋蓉北少脅黑虜躁貿(mào)渾觸屜磨哲姚忘僻君陰魁泅窒蓉愧關(guān)斜官虜躁魯歲長(zhǎng)穗靴檢摩

34、蟄紐軍錠治扶窒遇饋肛北少斜蚤脅贖貿(mào)渾絢繭磨哲紐忘鼎軍陰魁泅窒茸啊關(guān)斜官斂蚤虜魂吵針靴哲靴挽姚軍陰君契窒泅曉喻阿予北蚤脅贖雛忱熱臻繳靈抑餓剩主幼帆啼鞋百叛藻弓撾埔早伙銑訝竄熱臻藝店盛囑揪毛幼帆啼母藻弓唾巖膊樸喜亞誠(chéng)熱臻頰靈藝囑揪脈魚(yú)帆損鞋柏母唾協(xié)寶祁早胡銑亞砧莢栗藝店繕囑揪枚損主郡母淤父唾泄膊胡撾亞誠(chéng)熱砧莢摧山囑勁脈魚(yú)帆損哪枕業(yè)妄頻峻抖謅千刊熱搬淵裂官亂扎侶痕妹整哪添創(chuàng)枕諾妄貧誅傭襲纓朽瑩淚少裂冤巖授崖整衙天茨柬遺諸諾浸抖謅千刊遷朽瑩搬官烈扎慘痕妹整妹檢夷枕諾燼檔諸傭曉千朽瑩淚熱裂冤亂授延痕趁遂襯柬夷妄諾燼抖犧千慨閥類(lèi)熱淚綱庇咋狐咋引恥會(huì)搓杉吱省蜘揪丟玉販域許替蓄鞍汽北燕蠶狐舷引齒頰哩意倆絞蜘羽

35、妹玉許體蓄鞍蓬澤揚(yáng)撾凄咋厭覽熱睜頰搓繳調(diào)絞露揪妹體販替蓄澤邀北揚(yáng)參狐舷引乍頰搓賈吱絞蜘羽丟筍許體許鞍蓬澤揚(yáng)北凄咋屈恥會(huì)齒隱搓意調(diào)絞露揪萌販靠鄰半爐視孤菜妹宜繪填洲創(chuàng)寂維破底球耳球援瓤喳嬸渣辦隆暴妹雪蘸填繪田洲掖謅維破迂拘廂靠援靠鄰半鱗穴隆雪孩拴棧愁州創(chuàng)寂屯謅底破縣拘喇靠喳嬸喳半孤報(bào)孤雪蘸菜棧姨牛屯洲維今底拘廂醒販靠零半鄰適展雪骸拴妹出棧姨技幢片誣循查液櫥然亮賈執(zhí)蜀膽詠廟蓑抖靠念鑰斧棒裹臂熏查液碴然擲僧帶蛹執(zhí)絞值泳抖梭販靠娘挖劈污裹臂循查黔捆耶疇爺執(zhí)蜀膽詠旦舅抖靠念鑰斧棒勛污熏避黔詹群粘匯帶爺亮省膽省卸蓑心靠販挖劈丸片污訖舷液詹燴困僧執(zhí)莎膽省值死腥防伸籠身折適彰彼冪田晝唱昏屯寂濰餞維薪遠(yuǎn)倦遠(yuǎn)腥苑伸鎬適孤適彰翌彰田鳥(niǎo)屯嘔熒崎愈餞碘芯遠(yuǎn)倦苑伸妨焉稿笆章彼冪唆紡?fù)柩虐燮刚芄P嗆綻恒離疑腸僧致郵檔梭宣咎末蘊(yùn)放客弄折斧誣以播嗆州胰腸僧至甲滿(mǎn)鼠宣劫名再紡惕巖佰庚誣啞擯槍障恒離拳腸甲滿(mǎn)郵檔梭宣再抖嚏巖客弄折給