9第九讲 表面质量.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （一） 机械加工表面层金相组织的变化 原因: 机械加工---加工区、邻近区---温度急剧升高---超过工件材料金相组织变化的临界点---发生金相组织变化（一般切削方法没有如此严重）。 磨削加工：磨削比压大—磨削速度高---切除金属的功率消耗大---消耗能量转化为热---80%热传给被加工表面，表面温度升很高。 表层金属的金相组织变化 * （一） 机械加工表面层金相组织的变化 淬火刚件：很高磨削温度---表层金相组织变化---表层金属硬度下降---表面呈现氧化膜颜色----“磨削烧伤”。 磨削加工容易导致加工表面金相组织变化。 表层金属的金相组织变化 * 磨削淬火钢时表面层产生的烧伤有以下三种： ①回火烧伤 :磨削区温度超过马氏体转变温度（300摄氏度）而未超过相变温度（720摄氏度），工件表层金属的马氏体转化成硬度较低的回火组织（索氏体或托氏体）。 ②淬火烧伤 :磨削区温度超过相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高；而它的下层则因为冷却缓慢出现了硬度比原来回火马氏体低的回火组织（索氏体或托氏体）。 表层金属的金相组织变化 ③退火烧伤 不用冷却液进行干磨削时，磨削区温度超过相变温度，表层金属产生退火组织，马氏体转变为奥氏体，表层金属硬度急剧下降。 * * 1 正确选择砂轮 磨削导热性差的材料（如耐热刚、轴承刚、不锈刚）---容易产生烧伤---合理选择砂轮的硬度、结合剂和组织。 砂轮硬度太高---砂轮钝化后不易脱落---容易烧伤。 避免烧伤：a 较软的砂轮 b 具有一定弹性的结合剂（橡胶、树脂结合剂） c 在砂轮孔隙内浸入润滑物质（石蜡等）---减少摩擦热---降低温度---防止烧伤。 改善磨削烧伤的工艺途径 * 合理选择磨削用量 * 2 合理选择磨削用量 2 合理选择磨削用量 从两图可以看出： 磨削深度大----容易导致烧伤； 横向进给量增大---减轻烧伤； 工件回转速度增大---磨削表面温度升高---但其增长速度与磨削深度的影响相比小得多； 工件回转速度大---热量不易传入工件内层---烧伤层深度减小。但工件回转速度大---粗糙度增大---则同时提高砂轮速度---避免烧伤。 通常：大的工件速度、小的磨削深度----减轻烧伤。 * 3 改善冷却条件 磨削液进入磨削区---充分冷却---防止烧伤。 * * 内冷却：原理：离心力作用缺点：水雾、操作不便、试验磨对刀难 4 开槽砂轮 * * 4 开槽砂轮 将冷却液直接带入磨削区，有效改善冷却条件。 砂轮间断磨削，工件受热时间短，金相组织来不及转变。 扇风作用，改善散热条件。 有效防止烧伤。 * 例题： 为什么有色金属用磨削加工得不到小粗糙度？ 通常为获得小粗糙度的加工表面应采用哪些加工方法？ 若需要磨削有色金属，为减小表面粗糙度应采取什么措施？ * 参考： 由于有色金属材料塑性大，导热好，故磨削时工件表面层的塑性变形大，温升高，切磨屑堵塞砂轮，因此加工表面经常磨不光。 通常采用高速精车或金钢镗的方法来加工小粗糙度的有色金属零件。 若需要磨削有色金属，可利用合金元素使有色金属的韧性下降，以减小磨削表面的粗糙度。 例题： 工件材料为15钢，经磨削加工后要求表面粗糙度为0.4是否合理？若要满足此加工要求，应采用什么措施？ * * 参考： 由于低碳钢材料塑性大，磨削时加工表面层的塑性变形大，且易堵塞砂轮，加工表面磨不光， 0.4的表面粗糙度难以达到。 为满足图纸的要求，可使加工表面在磨削前渗碳淬火，以提高表面硬度，减少加工表面层塑性变形对表面粗糙度的影响。 小结 1 加工表面层的冷作硬化 2 表层金属的金相组织的变化 3 实战演练 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 切削过程中刀具的刃口圆角及后刀面对工件挤压与摩擦而产生塑性变形。 塑性材料----切削速度---积屑瘤---质量恶化 选择低速宽刀精切和宽刀精切，粗糙度小。 * 脆性材料---速度对表面粗糙度影响不大---比塑性材料易达到要求。 同样材料---金相组织粗大---粗糙度大。 精加工前进行调质处理---均匀细密的晶粒组织和较高硬度。 切削液、增大刀具的前角、提高刀具刃磨质量--