7-4 機(jī)械加工表面質(zhì)量解析

1、機(jī)械制造工藝與裝備機(jī)械制造工藝與裝備課題一課題一 機(jī)械加工表面質(zhì)量機(jī)械加工表面質(zhì)量模塊三模塊三 機(jī)械加工質(zhì)量（1）對(duì)耐磨性的影響）對(duì)耐磨性的影響1、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響 零件表面磨損過(guò)程一般可分為，初期磨損、正常磨損、零件表面磨損過(guò)程一般可分為，初期磨損、正常磨損、快速磨損?？焖倌p。 零件表面磨損過(guò)程一般可分為，起始磨損、正常磨損、快速零件表面磨損過(guò)程一般可分為，起始磨損、正常磨損、快速磨損。零件表面在初期磨損階段，由于零件表面存在微觀不平度，磨損。零件表面在初期磨損階段，由于零件表面存在微觀不平度，當(dāng)兩個(gè)零件表面相互接觸時(shí)，有效接觸面積只占名義接觸面積

2、的當(dāng)兩個(gè)零件表面相互接觸時(shí)，有效接觸面積只占名義接觸面積的很小一部分，表面越粗糙，有效接觸面積就越小。初期磨損速度很小一部分，表面越粗糙，有效接觸面積就越小。初期磨損速度很快。隨著磨損的發(fā)展，有效接觸面積不斷增大，壓強(qiáng)逐漸減小，很快。隨著磨損的發(fā)展，有效接觸面積不斷增大，壓強(qiáng)逐漸減小，磨損將以較慢的速度進(jìn)行，進(jìn)入正常磨損階段。在這之后，由于磨損將以較慢的速度進(jìn)行，進(jìn)入正常磨損階段。在這之后，由于有效接觸面積越來(lái)越大，零件間的金屬分子親和力增加，表面的有效接觸面積越來(lái)越大，零件間的金屬分子親和力增加，表面的機(jī)械咬合作用增大，使零件表面又產(chǎn)生急劇磨損而進(jìn)入快速磨損機(jī)械咬合作用增大，使零件表面又產(chǎn)生

3、急劇磨損而進(jìn)入快速磨損階段。階段。 表面粗糙度對(duì)零件表面磨損的影響很大。一般說(shuō)來(lái)，表面粗糙度值表面粗糙度對(duì)零件表面磨損的影響很大。一般說(shuō)來(lái)，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。但是表面粗糙度值太小，因接觸面容易發(fā)生分子越小，其耐磨性越好。但是表面粗糙度值太小，因接觸面容易發(fā)生分子粘著，且潤(rùn)滑液不易儲(chǔ)存，磨損反而增加。因此，就磨損而言，存在一粘著，且潤(rùn)滑液不易儲(chǔ)存，磨損反而增加。因此，就磨損而言，存在一個(gè)最優(yōu)表面粗糙度值。個(gè)最優(yōu)表面粗糙度值。圖圖3-2表面粗糙度與起始磨損量的關(guān)系表面粗糙度與起始磨損量的關(guān)系 1）表面粗糙度對(duì)耐疲勞性的影響）表面粗糙度對(duì)耐疲勞性的影響 表面粗糙度對(duì)承受交表面粗糙度對(duì)承

4、受交變載荷零件的疲勞強(qiáng)度影響很大。在交變載荷作用下，表面粗變載荷零件的疲勞強(qiáng)度影響很大。在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋，導(dǎo)致疲勞糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋，導(dǎo)致疲勞破壞。表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲勞性越好；破壞。表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲勞性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的紋痕越深，紋底半徑越小，其反之，加工表面越粗糙，表面的紋痕越深，紋底半徑越小，其抵抗疲勞破壞的能力越差。抵抗疲勞破壞的能力越差。 2）表面層物理、力學(xué)性能對(duì)耐疲勞性的影響）表面層物理、力學(xué)性能對(duì)耐疲勞性的影響 表面層存在表面層存在一定程度的

5、冷作硬化可以阻礙疲勞裂紋的產(chǎn)生和已有裂紋的擴(kuò)一定程度的冷作硬化可以阻礙疲勞裂紋的產(chǎn)生和已有裂紋的擴(kuò)展，因而可提高疲勞強(qiáng)度，但冷硬程度過(guò)高時(shí)，常產(chǎn)生大量顯展，因而可提高疲勞強(qiáng)度，但冷硬程度過(guò)高時(shí)，常產(chǎn)生大量顯微裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。微裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。（2）表面質(zhì)量對(duì)耐疲勞性的影響）表面質(zhì)量對(duì)耐疲勞性的影響 1）表面粗糙度對(duì)耐蝕性的影響）表面粗糙度對(duì)耐蝕性的影響 零件在潮濕的空氣中或在腐蝕性介質(zhì)中工作時(shí)，會(huì)發(fā)零件在潮濕的空氣中或在腐蝕性介質(zhì)中工作時(shí)，會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。減小表面粗糙度就可以提高零生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。減小表面粗糙度就可以提高零件的耐腐蝕性。件的耐腐蝕性。 2）表面層物理

6、、力學(xué)性能對(duì)耐蝕性的影響）表面層物理、力學(xué)性能對(duì)耐蝕性的影響 零件在應(yīng)力狀態(tài)下工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，加速了零件在應(yīng)力狀態(tài)下工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，加速了腐蝕作用。如表面存在裂紋，則更增加了應(yīng)力腐蝕的敏感腐蝕作用。如表面存在裂紋，則更增加了應(yīng)力腐蝕的敏感性。性。（3）表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響）表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響 表面粗糙度對(duì)零件的接觸剛度有很大的影響，表面粗糙表面粗糙度對(duì)零件的接觸剛度有很大的影響，表面粗糙度越小，則接觸剛度越高。度越小，則接觸剛度越高。（4）表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響）表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響 1）間隙配合）間隙配合 初期磨損的影響最大，表面粗糙度越大，起初期磨損的影響最大，

7、表面粗糙度越大，起始磨損量就越大，原有間隙將因急劇的初期磨損而改變，變始磨損量就越大，原有間隙將因急劇的初期磨損而改變，變化量與表面粗糙度的平均高度成正比，從而配合的穩(wěn)定性影化量與表面粗糙度的平均高度成正比，從而配合的穩(wěn)定性影響。響。 2）過(guò)盈配合）過(guò)盈配合 表面粗糙度越大，兩表面相配合時(shí)表面凸峰表面粗糙度越大，兩表面相配合時(shí)表面凸峰易被擠掉，這樣使得過(guò)盈量減少，從而影響過(guò)盈配合的可靠易被擠掉，這樣使得過(guò)盈量減少，從而影響過(guò)盈配合的可靠性。性。 3）過(guò)渡配合）過(guò)渡配合 則兼有上述兩種配合的影響。則兼有上述兩種配合的影響。（5）表面質(zhì)量對(duì)接觸剛度的影響（選講）表面質(zhì)量對(duì)接觸剛度的影響（選講）1、

8、影響零件表面粗糙度的因素、影響零件表面粗糙度的因素 切削加工中，表面粗糙度形成的原因大致可歸納為兩切削加工中，表面粗糙度形成的原因大致可歸納為兩個(gè)因素：個(gè)因素： 一是切削刃一是切削刃(或砂輪或砂輪)與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的表與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的表面粗糙度面粗糙度幾何因素；幾何因素； 二是與工件材料性質(zhì)及切二是與工件材料性質(zhì)及切(磨磨)削機(jī)理有關(guān)的因素削機(jī)理有關(guān)的因素物理因素。物理因素。 （二）影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素（二）影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素（1）刀具切削加工表面粗糙度的形成）刀具切削加工表面粗糙度的形成圖圖7-29 切削層殘留面積切削層殘留面積 1）幾何因素）幾何因素 在理想

9、切削條件下，由于切削刃的形狀在理想切削條件下，由于切削刃的形狀和進(jìn)給量的影響，在加工表面上遺留下來(lái)的切削層殘留面積和進(jìn)給量的影響，在加工表面上遺留下來(lái)的切削層殘留面積就形成了理論表面粗糙度。就形成了理論表面粗糙度。 rrkkfhcotcotrfrh8/2max 從切削過(guò)程的物理實(shí)質(zhì)考慮，刀具的刃口圓角及后從切削過(guò)程的物理實(shí)質(zhì)考慮，刀具的刃口圓角及后面的擠壓與摩擦使金屬材料發(fā)生塑性變形，嚴(yán)重惡化了面的擠壓與摩擦使金屬材料發(fā)生塑性變形，嚴(yán)重惡化了表面粗糙度。在表面粗糙度。在加工塑性材料加工塑性材料而形成帶狀切屑時(shí)，在前而形成帶狀切屑時(shí)，在前刀面上容易形成硬度很高的積屑瘤。它可以代替前刀面刀面上容易

10、形成硬度很高的積屑瘤。它可以代替前刀面和切削刃進(jìn)行切削，使刀具的幾何角度、背吃刀量發(fā)生和切削刃進(jìn)行切削，使刀具的幾何角度、背吃刀量發(fā)生變化。其輪廓很不規(guī)則，因而使工件表面上出現(xiàn)深淺和變化。其輪廓很不規(guī)則，因而使工件表面上出現(xiàn)深淺和寬窄都不斷變化的刀痕，有些積屑瘤嵌入工件表面，增寬窄都不斷變化的刀痕，有些積屑瘤嵌入工件表面，增加了表面粗糙度。加了表面粗糙度。 脆性材料切削速度影響不大，金相組織和刀具角度有脆性材料切削速度影響不大，金相組織和刀具角度有影響影響 切削加工時(shí)的振動(dòng)，使工件表面粗糙度值增大。切削加工時(shí)的振動(dòng)，使工件表面粗糙度值增大。2）物理因素）物理因素 1）幾何因素）幾何因素 磨削加

11、工中，由于工件表面是由砂輪上大量的磨粒磨削加工中，由于工件表面是由砂輪上大量的磨粒切削、刻劃、滑擦共同作用所形成的，因此，在工件表切削、刻劃、滑擦共同作用所形成的，因此，在工件表面上也留下一定的殘留面積。一般認(rèn)為：通過(guò)工件表面面上也留下一定的殘留面積。一般認(rèn)為：通過(guò)工件表面單位面積上的磨粒數(shù)愈多且刻痕的等高性愈好，則表面單位面積上的磨粒數(shù)愈多且刻痕的等高性愈好，則表面粗糙度愈小。粗糙度愈小。（2）砂輪磨削加工表面粗糙度的形成）砂輪磨削加工表面粗糙度的形成 磨削加工表面的塑性變形要比切削加工表面的大得多。其原磨削加工表面的塑性變形要比切削加工表面的大得多。其原因是：因是： 砂輪上的大多數(shù)磨粒都具

12、有很大的負(fù)前角，且磨粒刃口極砂輪上的大多數(shù)磨粒都具有很大的負(fù)前角，且磨粒刃口極不尖銳不尖銳(常有十幾個(gè)微米常有十幾個(gè)微米)，而磨粒的切削厚度僅，而磨粒的切削厚度僅0.2左右或更小，左右或更小，所以，磨粒切削作用不大，主要是刻劃和滑擦作用，這會(huì)使金屬所以，磨粒切削作用不大，主要是刻劃和滑擦作用，這會(huì)使金屬材料沿著磨粒側(cè)面流動(dòng)，形成溝槽的隆起現(xiàn)象，因而增大了表面材料沿著磨粒側(cè)面流動(dòng)，形成溝槽的隆起現(xiàn)象，因而增大了表面粗糙度值；粗糙度值； 磨削速度遠(yuǎn)比刀具切削速度高得多，其磨粒的刻劃與滑擦磨削速度遠(yuǎn)比刀具切削速度高得多，其磨粒的刻劃與滑擦將產(chǎn)生很高的磨削溫度，一般超過(guò)了材料的相變溫度，使表面金將產(chǎn)生

13、很高的磨削溫度，一般超過(guò)了材料的相變溫度，使表面金屬軟化甚至微熔，這樣更易于塑性變形，進(jìn)一步增大了表面粗糙屬軟化甚至微熔，這樣更易于塑性變形，進(jìn)一步增大了表面粗糙度值。度值。2）表面層金屬的塑形變形）表面層金屬的塑形變形-物理因素物理因素1）磨削用量；）磨削用量；2）砂輪的選擇：粒度、硬度、組織和材料；）砂輪的選擇：粒度、硬度、組織和材料； 3）砂輪的修整；）砂輪的修整； 4）砂輪的速度；）砂輪的速度； 5）工件材料性質(zhì)。）工件材料性質(zhì)。（4）影響磨削加工表面粗糙度的主要因素（）影響磨削加工表面粗糙度的主要因素（p142） 在機(jī)械加工過(guò)程中，工件表層金屬受到切削力的作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的在機(jī)械加工過(guò)程

14、中，工件表層金屬受到切削力的作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長(zhǎng)、塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，這時(shí)工件表面的強(qiáng)度和硬度提高，塑性降低，這種現(xiàn)象破碎和纖維化，這時(shí)工件表面的強(qiáng)度和硬度提高，塑性降低，這種現(xiàn)象稱作加工硬化，又稱冷作硬化。稱作加工硬化，又稱冷作硬化。 影響表面層加工硬化的因素包括以下幾個(gè)方面考慮：影響表面層加工硬化的因素包括以下幾個(gè)方面考慮： 切削力切削力 切削力越大，塑性變形越大，則硬化程度和硬化層深度切削力越大，塑性變形越大，則硬化程度和硬化層深度就越大。例如，當(dāng)進(jìn)給量、背吃刀量增大或刀具前角減

15、小時(shí)，都會(huì)增大就越大。例如，當(dāng)進(jìn)給量、背吃刀量增大或刀具前角減小時(shí)，都會(huì)增大切削力，使加工硬化嚴(yán)重。切削力，使加工硬化嚴(yán)重。 切削溫度切削溫度 切削溫度增高時(shí)，使得加工硬化程度減小。如切削速切削溫度增高時(shí)，使得加工硬化程度減小。如切削速度很高或刀具鈍化后切削，都會(huì)使切削溫度不斷上升，部分地消除加工度很高或刀具鈍化后切削，都會(huì)使切削溫度不斷上升，部分地消除加工硬化，使得硬化程度減小。硬化，使得硬化程度減小。 工件材料工件材料 被加工工件的硬度越低，塑性越大，切削后的冷硬被加工工件的硬度越低，塑性越大，切削后的冷硬現(xiàn)象越嚴(yán)重?，F(xiàn)象越嚴(yán)重。（選講）（選講）2、影響零件表面層物理力學(xué)性能的因素、影響零

16、件表面層物理力學(xué)性能的因素（1）表面層的加工硬化）表面層的加工硬化 金屬切削所消耗的能量大部分轉(zhuǎn)化為切削熱，導(dǎo)致加工表面溫度金屬切削所消耗的能量大部分轉(zhuǎn)化為切削熱，導(dǎo)致加工表面溫度升高。當(dāng)工件表面溫度超過(guò)金相組織變化的臨界點(diǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生金相升高。當(dāng)工件表面溫度超過(guò)金相組織變化的臨界點(diǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生金相組織的變化。一般的切削加工，單位切削截面所消耗的功率不是太大，組織的變化。一般的切削加工，單位切削截面所消耗的功率不是太大，所以產(chǎn)生金相組織變化的現(xiàn)象很少。磨削加工，由于單位面積上產(chǎn)生所以產(chǎn)生金相組織變化的現(xiàn)象很少。磨削加工，由于單位面積上產(chǎn)生的切削熱比一般切削方法大幾十倍，易使工件表面層的金相組織

17、發(fā)生的切削熱比一般切削方法大幾十倍，易使工件表面層的金相組織發(fā)生變化，引起表面層的硬度和強(qiáng)度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂變化，引起表面層的硬度和強(qiáng)度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。根據(jù)磨削燒傷時(shí)的溫度不同，有以下幾紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。根據(jù)磨削燒傷時(shí)的溫度不同，有以下幾種類型：種類型： 回火燒傷回火燒傷 淬火燒傷淬火燒傷 退火燒傷退火燒傷（2）表面層的金相組織變化與磨削燒傷）表面層的金相組織變化與磨削燒傷1）表面層金相組織變化與磨削燒傷的原因）表面層金相組織變化與磨削燒傷的原因 磨削用量磨削用量 當(dāng)磨削深度增大時(shí)，工件表面及表面下不同深度的當(dāng)磨削深度增大時(shí)，工

18、件表面及表面下不同深度的溫度都將提高，容易造成燒傷；增大砂輪速度會(huì)加重磨削燒傷的程度。溫度都將提高，容易造成燒傷；增大砂輪速度會(huì)加重磨削燒傷的程度。當(dāng)工件縱向進(jìn)給量增大時(shí)，磨削區(qū)溫度增高，但熱源作用時(shí)間減少，當(dāng)工件縱向進(jìn)給量增大時(shí)，磨削區(qū)溫度增高，但熱源作用時(shí)間減少，因而可減輕燒傷。提高工件速度會(huì)導(dǎo)致其表面粗糙度值變大，為彌補(bǔ)因而可減輕燒傷。提高工件速度會(huì)導(dǎo)致其表面粗糙度值變大，為彌補(bǔ)此不足，可提高砂輪速度。實(shí)踐證明，同時(shí)提高工件速度和砂輪速度此不足，可提高砂輪速度。實(shí)踐證明，同時(shí)提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。可減輕工件表面燒傷。 砂輪材料砂輪材料 對(duì)于硬度太高的砂輪，鈍化砂粒不易

19、脫落，砂輪容對(duì)于硬度太高的砂輪，鈍化砂粒不易脫落，砂輪容易被切屑堵塞。砂輪結(jié)合劑最好采用具有一定彈性的材料，保證磨粒易被切屑堵塞。砂輪結(jié)合劑最好采用具有一定彈性的材料，保證磨粒受到過(guò)大切削力時(shí)會(huì)自動(dòng)退讓，如樹(shù)脂、橡膠等。一般粗粒度不容易受到過(guò)大切削力時(shí)會(huì)自動(dòng)退讓，如樹(shù)脂、橡膠等。一般粗粒度不容易引起磨削燒傷。引起磨削燒傷。 冷卻方式冷卻方式 采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。然而，現(xiàn)采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。然而，現(xiàn)有的冷卻方式效果不理想。這是因?yàn)橛捎谛D(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大有的冷卻方式效果不理想。這是因?yàn)橛捎谛D(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流層，以致沒(méi)有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)，因此，

20、必須改進(jìn)冷卻的氣流層，以致沒(méi)有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)，因此，必須改進(jìn)冷卻方式以提高冷卻效果。方式以提高冷卻效果。2）影響磨削燒傷的因素）影響磨削燒傷的因素 1）冷塑變形引起的殘余應(yīng)力）冷塑變形引起的殘余應(yīng)力 在機(jī)械加工過(guò)程中，因切削力的作用使工件表面受到強(qiáng)烈的在機(jī)械加工過(guò)程中，因切削力的作用使工件表面受到強(qiáng)烈的塑性變形，尤其是切削刀具對(duì)已加工表面的擠壓和摩擦，使表面塑性變形，尤其是切削刀具對(duì)已加工表面的擠壓和摩擦，使表面產(chǎn)生伸長(zhǎng)型塑性變形，表面積趨向增大，但受到里層的限制。產(chǎn)產(chǎn)生伸長(zhǎng)型塑性變形，表面積趨向增大，但受到里層的限制。產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力，與里層產(chǎn)生的殘余拉伸應(yīng)力相平衡。生了殘余壓應(yīng)力，

21、與里層產(chǎn)生的殘余拉伸應(yīng)力相平衡。 2）熱塑變形引起的殘余應(yīng)力）熱塑變形引起的殘余應(yīng)力 切削加工過(guò)程中，表面受到切削熱的作用使表層局部溫度高切削加工過(guò)程中，表面受到切削熱的作用使表層局部溫度高于里層，因此表層金屬產(chǎn)生的熱膨脹變形也大于里層。當(dāng)切削過(guò)于里層，因此表層金屬產(chǎn)生的熱膨脹變形也大于里層。當(dāng)切削過(guò)程結(jié)束時(shí)，表層溫度下降較快，故收縮變形大于里層，由于受到程結(jié)束時(shí)，表層溫度下降較快，故收縮變形大于里層，由于受到里層金屬的限制，工件表面將產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。其切削溫度愈高，里層金屬的限制，工件表面將產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。其切削溫度愈高，則殘余拉應(yīng)力愈大，甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋。則殘余拉應(yīng)力愈大，甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋。（

22、3）表面殘余應(yīng)力）表面殘余應(yīng)力 3）金相組織變化引起的殘余應(yīng)力）金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 切削時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)引起表面層金相組織的變化。由于不同切削時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)引起表面層金相組織的變化。由于不同的金相組織有不同的密度，如馬氏體密度的金相組織有不同的密度，如馬氏體密度=7.75g/cm3，奧氏體密，奧氏體密度度=7.96g/cm3，珠光體密度，珠光體密度=7.78 g/cm3，鐵素體密度，鐵素體密度=7.88g/cm3，表面層金相組織變化的結(jié)果造成了體積的變化，表面層體積膨脹表面層金相組織變化的結(jié)果造成了體積的變化，表面層體積膨脹時(shí)，因?yàn)槭艿交w的限制，產(chǎn)生了壓應(yīng)力；反之，則產(chǎn)生拉應(yīng)力。時(shí)，因

23、為受到基體的限制，產(chǎn)生了壓應(yīng)力；反之，則產(chǎn)生拉應(yīng)力。 綜上所述，綜上所述，冷塑變形、熱塑變形及金相組織變化冷塑變形、熱塑變形及金相組織變化均會(huì)使得工均會(huì)使得工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。實(shí)際上，已加工表面殘余應(yīng)力是這三者綜件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。實(shí)際上，已加工表面殘余應(yīng)力是這三者綜合作用的結(jié)果。切削加工時(shí)起主要作用的常常是冷態(tài)塑性變形，合作用的結(jié)果。切削加工時(shí)起主要作用的常常是冷態(tài)塑性變形，所以工件表面常產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。磨削加工時(shí)，熱態(tài)塑性變形或所以工件表面常產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。磨削加工時(shí)，熱態(tài)塑性變形或金相組織變化通常是產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要因素，所以表面層常產(chǎn)金相組織變化通常是產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要因素，所以表面

24、層常產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。生殘余拉應(yīng)力。 1）減小殘留面積高度）減小殘留面積高度 減小殘留面積高度的方法，首先是改變刀具的幾何參數(shù)：減小殘留面積高度的方法，首先是改變刀具的幾何參數(shù)：增大刀尖圓弧半徑增大刀尖圓弧半徑r，減小副偏角。采用帶有，減小副偏角。采用帶有kr=0的修光刃的的修光刃的刀具或?qū)捜芯俚丁⒕嚨兑彩巧a(chǎn)中減小加工表面粗糙度所刀具或?qū)捜芯俚?、精車刀也是生產(chǎn)中減小加工表面粗糙度所常用的方法。在采用這些措施時(shí)，必須注意避免振動(dòng)。常用的方法。在采用這些措施時(shí)，必須注意避免振動(dòng)。 2）合理選擇切削速度）合理選擇切削速度 切削塑性大的材料時(shí)，適當(dāng)?shù)靥岣咔邢魉俣龋苑乐狗e屑切削塑性大的材料時(shí)，適

25、當(dāng)?shù)靥岣咔邢魉俣龋苑乐狗e屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，從而減小表面粗糙度。瘤和鱗刺的產(chǎn)生，從而減小表面粗糙度。三、提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的方法三、提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的方法（1）減小表面粗糙度的工藝措施）減小表面粗糙度的工藝措施 3）改善材料的切削性能）改善材料的切削性能 通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚?，如進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)等熱處理，以提高通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚?，如進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)等熱處理，以提高材料的硬度、降低塑性和韌性，防止鱗刺的產(chǎn)生。材料的硬度、降低塑性和韌性，防止鱗刺的產(chǎn)生。 4）正確選擇切削液）正確選擇切削液 正確選擇切削液不但能提高刀具的使用壽命，而且由于切正確選擇切削液不但能提高刀具的使用壽命，而且由于切削液的冷卻作

26、用使切削溫度降低，切削液的潤(rùn)滑作用使刀削液的冷卻作用使切削溫度降低，切削液的潤(rùn)滑作用使刀具和被加工表面間的摩擦狀況得到改善，因而對(duì)降低加工具和被加工表面間的摩擦狀況得到改善，因而對(duì)降低加工表面粗糙度值有明顯的作用。表面粗糙度值有明顯的作用。 2、磨削時(shí)采取的措施：、磨削時(shí)采取的措施： 磨削時(shí)可從正確選擇：磨削用量、砂輪及時(shí)修整、和磨削磨削時(shí)可從正確選擇：磨削用量、砂輪及時(shí)修整、和磨削液等方面采取措施來(lái)減小表面粗糙度。液等方面采取措施來(lái)減小表面粗糙度。 加工示例加工示例 如圖所示為某鏜床夾具側(cè)面定位板，零件材料為如圖所示為某鏜床夾具側(cè)面定位板，零件材料為45號(hào)鋼，號(hào)鋼，b面表面淬火面表面淬火hr

27、c52，磨削加工后表面粗糙度達(dá)不到要求，磨削加工后表面粗糙度達(dá)不到要求，淬火表面硬度下降，且表面出現(xiàn)顯微裂紋，試分析產(chǎn)生原因淬火表面硬度下降，且表面出現(xiàn)顯微裂紋，試分析產(chǎn)生原因及提出改進(jìn)措施。及提出改進(jìn)措施。材料：材料：45 ； 毛坯：鍛件毛坯：鍛件 ； b面淬火硬度：面淬火硬度：hrc50定位板定位板缺陷缺陷產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因改進(jìn)措施改進(jìn)措施粗糙粗糙度值度值過(guò)大過(guò)大1、磨削用量、磨削用量1、提高砂輪速度，砂輪速度、提高砂輪速度，砂輪速度 越高，通過(guò)單位加工面積的磨粒數(shù)越多，越高，通過(guò)單位加工面積的磨粒數(shù)越多，表面粗糙度值越小。表面粗糙度值越小。2、降低工件速度，工件速度工越低，砂輪相對(duì)工件的進(jìn)給量、降低工件速度，工件速度工越低，砂輪相對(duì)工件的進(jìn)給