第三章 影响表面质量的因素课件.ppt

1.影响表面粗糙度的因素 2）磨削加工影响表面粗糙度的因素 （1）表面层的加工硬化２）影响切削加工硬化的主要因素 ①刀具：刀刃钝圆半径↑，冷作硬化↑； 后刀面磨损↑，冷作硬化↑。 ②切削用量：切削速度↑，切削温度↑，则 冷作硬化↓； 进给量↑，冷作硬化↑。 ③被加工材料：硬度↑，冷作硬化↓； 塑性↑，冷作硬化↑。 2.影响表面层物理力学性能的因素 （1）表面层的加工硬化 ２）影响磨削加工硬化的主要因素 工件材料性能的影响 :工件材料主要从塑性变形和导热性两个方面影响表面冷作硬化。 塑性变形大，强化倾向大。导热性高,弱化倾向小。 磨削用量的影响: 工件转速增加，表面层的冷硬增大。 砂轮速度增加,冷硬程度 降低, 磨削深度增大，表面冷硬倾向增加。 砂轮的影响:砂轮粒度越大，每颗磨粒的载荷越小，冷硬程度也越小。 (2)表层的残余应力 (2)表层的残余应力 1)影响切削表层残余应力的因素 切削用量影响 进给量↑ ，会使表层金属塑性变形增加，残余应力的数值及扩展深度相应增大。 切削速度 ↑,冷塑性变形↓,热塑性变形↑,金相组织发生变化的可能性增加. 刀具角度的影响:前角.切削刃钝圆半径、刀具磨损状态. 工件材料的影响:塑性大的材料，切削加工后表面层一般产生残余拉应力；脆性材料,表面层产生残余压应力。 (2)表层的残余应力 1)影响磨削表层残余应力的因素 若热因素起主导作用，工件表面将产生拉伸残余应力。若塑性变形起主导作用，工件表面将产生压缩残余应力。 磨削用量的影响 : 磨削深度对表面层残余应力的性质、数值有很大影响。 砂轮速度 ↑,表面金属产生拉伸残余应力的倾向增大。 加大工件的回转速度和进给速度 ,表面金属中产生拉伸残余应力的趋势逐渐减小，而产生压缩残余应力的趋势逐渐增大。 工件材料的影响:工件材料的强度越高、导热性越差、塑性越低，在磨削时表面金属产生拉伸残余应力的倾向就越大。 （3）表面层材料的金相组织变化 磨削淬火钢时容易出现的三种烧伤： 回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度， 而未达相变温度，产生回火组织 （索氏体或屈氏体）。 淬火烧伤：磨削区温度超过相变温度，由于冷却液 急冷，表层出现二次淬火马氏体。 退火烧伤：磨削区温度超过相变温度，不用冷 却液，工件缓慢冷却，发生退火。 （3）表面层材料的金相组织变化 表面颜色与烧伤之间的关系： 黑 青 淡青 米黄 淡黄 （3）表面层材料的金相组织变化 避免和减轻磨削烧伤的基本途径 (1)正确选择砂轮 . 选择较软的砂轮. (2)合理选择磨削用量 (3)改善冷却条件 * 机械加工表面质量 1）表面层的加工硬化 2）表面层金相组织的变化 3）表面层的残余应力 （2）表面层的物理力学性能 （1）表面的几何形状特征 1）表面粗糙度 微观误差 波距＜1mm 2）表面波度 微观与宏观之间波距1～10mm 一、概述 1.表面质量的基本概念 2.表面质量对使用性能的影响 （1）表面质量对零件耐磨性的影响 零件磨损三个阶段： 初期磨损阶段 正常磨损阶段 剧烈磨损阶段 一般来说表面粗糙 度值越小耐磨性越 好。但太小不易储 油接触面发生分子 粘接，磨损增加。 表面加工硬化使表 层硬度增加耐磨性 提高。但硬化过度 会使表层剥落，加 快零件的磨损。 表面金相组织的变 化会导致表层硬度 发生变化，影响零 件的耐磨性。 （2）表面质量对疲劳强度的影响 （4）表面质量对配合质量的影响 （3）表面质量对耐腐蚀性的影响 表面粗糙度值越大，抗疲劳破坏能力越差； 表面残余拉应力促使裂纹扩展，压应力阻止裂纹扩展； 表层加工硬化适度会提高疲劳强度，过大易产生裂纹 表面粗糙度值越大，抗腐蚀性越差； 表层加工硬化及金相组织变化易产生内应力，导致应力 腐蚀开