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第8章 机械加工质量及其控制 8.3 机械加工表面质量的形成及其影响因素 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 表面粗糙度产生的主要原因： 残留面积； 塑性变形； 工艺系统的振动。 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 1)残留面积引起的表面粗糙度 (1)当刀尖圆弧半径rε很小（趋进于零） 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 1)残留面积引起的表面粗糙度 (2)当刀尖圆弧半径rε较大 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 1)残留面积引起的表面粗糙度 (3)当刀尖圆弧半径rε小，而进给量又较大 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 2)金属材料塑性变形及其他物理因素引起的表面粗糙度 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 2)金属材料塑性变形及其他物理因素引起的表面粗糙度 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 3)降低表面粗糙度的工艺措施 (1)在刀具结构方面的工艺措施 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 3)降低表面粗糙度的工艺措施 (1)在刀具结构方面的工艺措施 (2)减小进给量f 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 3)降低表面粗糙度的工艺措施 (1)在刀具结构方面的工艺措施 (2)减小进给量f (3)减小积屑瘤 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 3)降低表面粗糙度的工艺措施 (1)在刀具结构方面的工艺措施 (2)减小进给量f (3)减小积屑瘤 (4)在工件材料性质中，对表面粗糙度影响最大的是材料的塑性和金相组织 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 1.切削加工表面粗糙度的形成及影响因素 3)降低表面粗糙度的工艺措施 (1)在刀具结构方面的工艺措施 (2)减小进给量f (3)减小积屑瘤 (4)在工件材料性质中，对表面粗糙度影响最大的是材料的塑性和金相组织 (5)合理选用切削液 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 2.磨削加工表面粗糙度的形成及影响因素 1) 砂轮的粒度 2) 砂轮的硬度 3) 砂轮的修整 8.3.1 表面粗糙度的形成及其影响因素 2.磨削加工表面粗糙度的形成及影响因素 4)磨削速度 5)磨削径向进给量与光磨次数 6)工件圆周进给速度与轴向进给量 7)工件材料 8)切削液 8.3.2 加工表面硬化及其影响因素 什么是加工表面硬化？ 8.3.2 加工表面硬化及其影响因素 什么是加工表面硬化？ 硬化层深度hd 硬化程度N 8.3.2 加工表面硬化及其影响因素 当塑性变形引起的强化起主导作用时，已加工表面就被硬化； 当切削温度引起的弱化起主导作用时，已加工表面就被软化； 当相变起主导作用时，则由相变的具体情况而定。 8.3.2 加工表面硬化及其影响因素 影响加工表面硬化的主要因素和控制措施有： 1) 刀具 2) 切削用量 3) 工件材料 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 1.磨削烧伤 1)回火烧伤 2)淬火烧伤 3)退火烧伤 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 1.磨削烧伤 1)回火烧伤 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 1.磨削烧伤 2)淬火烧伤 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 1.磨削烧伤 3)退火烧伤 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 2.防止磨削烧伤的途径 一是尽可能地减少磨削热的产生； 二是改善冷却条件。 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 2.防止磨削烧伤的途径 1)正确选择砂轮 硬度 砂轮的结合剂 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 2.防止磨削烧伤的途径 2)合理选择磨削用量 工件线速度↑→接触时间↓→ θ↓ 纵向进给量↑→接触时间↓→ θ↓ 　 磨削深度↓ →磨削力↓ →θ ↓ 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 2.防止磨削烧伤的途径 3)改善冷却条件 (1)采用高压大流量切削液 (2)加装空气挡板 8.3.3 表面金相组织变化与磨削烧伤 2.防止磨削烧伤的途径 3)改善冷却条件 (1)采用高压大流量切削液 (2)加装空气挡板 (3)采用内冷却法 8.3.4 表面层的残余应力 残余应力: 压应力