機(jī)械制造技術(shù)：機(jī)械加工后的表面質(zhì)量

機(jī)械制造技術(shù)：機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械零件的破壞，一般總是從表面層開始的。產(chǎn)品的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大程度上取決于零件表面層的質(zhì)量。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律，以便運用這些規(guī)律來控制加工過程，最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的。一、基本概念（一）加工表面的幾何形狀誤差1、表面粗糙度：是加工表面的微觀幾何形狀誤差，其波長與波高的比值一般小于50。2、表面波度：加工表面不平度中，波長與波高的比值等于501000的幾何形狀誤差稱為波度。3、傷痕：是加工表面上一些個別位置上出現(xiàn)的缺陷。例如：砂眼、氣孔、裂痕等。（二）表面層的物理及機(jī)械性能1、表面層的加工硬化：機(jī)械加工過程中，使表面層金屬的硬度有所提高的現(xiàn)象。一般情況評定冷作硬化的指標(biāo)有如下三項：（1）表層金屬的顯微硬度H；（2）硬化層深度h；（3）硬化程度△H，其按下式計算：△H=（H-H0）/H0%式中：H0為工件內(nèi)部金屬原來的硬度。2、表面層金屬的金相組織的變化：機(jī)械加工過程中，由于切削熱的作用引起表面層金屬的金相組織發(fā)生變化。3、表面層金屬的殘余應(yīng)力：已前已經(jīng)介紹，在此不重復(fù)。二、機(jī)械加工表面質(zhì)量對機(jī)器使用性能的影響（一）表面質(zhì)量對耐磨性的影響1.表面粗糙度對耐磨性的影響一個剛加工好的摩擦副的兩個接觸表面之間，最初階段只在表面粗糙的的峰部接觸，實際接觸面積遠(yuǎn)小于理論接觸面積，在相互接觸的峰部有非常大的單位應(yīng)力，使實際接觸面積處產(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。零件磨損一般可分為三個階段，初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。表面粗糙度對零件表面磨損的影響很大。一般說表面粗糙度值愈小，其磨損性愈好。但表面粗糙度值太小，潤滑油不易儲存，接觸面之間容易發(fā)生分子粘接，磨損反而增加。因此，接觸面的粗糙度有一個最佳值，其值與零件的工作情況有關(guān)，工作載荷加大時，初期磨損量增大，表面粗糙度最佳值也加大。2.表面冷作硬化對耐磨性的影響加工表面的冷作硬化使摩擦副表面層金屬的顯微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高，耐磨性就愈高，這是因為過分的冷作硬化將引起金屬組織過度疏松，甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落，使耐磨性下降。（二）表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響金屬受交變載荷作用后產(chǎn)生的疲勞破壞往往發(fā)生在零件表面和表面冷硬層下面，因此零件的表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度影響很大。1.表面粗糙度對疲勞強(qiáng)度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)生疲勞裂紋。表面粗糙度值愈大，表面的紋痕愈深，紋底半徑愈小，抗疲勞破壞底能力就愈差。2.殘余應(yīng)力、冷作硬化對疲勞強(qiáng)度的影響殘余應(yīng)力對零件疲勞強(qiáng)度的影響很大。表面層殘余拉應(yīng)力將使疲勞裂紋擴(kuò)大，加速疲勞破壞；而表面層殘余應(yīng)力能夠阻止疲勞裂紋的擴(kuò)展，延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。表面冷硬一般伴有殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，可以防止裂紋產(chǎn)生并阻止已有裂紋的擴(kuò)展，對提高疲勞強(qiáng)度有利。（三)表面質(zhì)量對耐蝕性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，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就愈多?？刮g性就愈差。表面層的殘余拉應(yīng)力會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，降低零件的耐磨性，而殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力腐蝕開裂。（四）表面質(zhì)量對配合質(zhì)量的影響表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對于間隙配合