机械制造基础第八章课件.ppt

总的来说，磨削加工中热态塑性变形和金相组织变化的影响较大，故大多数磨削零件的表面层往往有残余拉应力。 当残余拉应力超过材料的强度极限时，零件表面就会出现裂纹。有的磨削裂纹也可能不在工件的外表面，而是在表面层下成为肉眼难以发现的缺陷。 磨削裂纹一般很浅（0.25~.050mm），大多数垂直于磨削方向或成网状（磨螺纹时有时也有平行于磨削方向的裂纹）。裂纹总是拉应力引起的，且常与烧伤同时出现。 磨削裂纹的产生 机械加工后的表面层物理机械性能 图8.12 磨削裂纹 机械加工后的表面层物理机械性能 8.4.1 减小残余拉应力、防止磨削烧伤和磨削裂纹的工艺途径 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 对零件使用性能危害甚大的残余拉应力、磨削烧伤和磨削裂纹均起因于磨削热，所以如何降低磨削热并减少其影响是生产上的一项重要问题。解决的原则：一是减少磨削热的发生，二是加速磨削热的传出。 8.4.1.1 选择合理的磨削参数 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 为了直接减少磨削热的发生，降低磨削区的温度，应合理选择磨削参数：减少砂轮速度和背吃刀量；适当提高进给量和工件速度。但这会使粗糙度值增大而造成矛盾。 8.4.1.2 选择有效的冷却方法 8.4.2 采用冷压强化工艺 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 8.4.2.1 喷丸 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 喷丸是一种用压缩空气或离心力将大量直径细小（?０.４～２mm）的丸粒（钢丸、玻璃丸）以３０～５０m/s的速度向零件表面喷射的方法。可以用于任何复杂形状的零件。喷丸的结果在表面层产生很大的塑性变形，造成表面的冷作硬化和残余压应力。硬化深度可达０.７mm,表面粗糙度可自３.２降到０.４。喷丸后零件的使用寿命可提高数倍至数十倍。例如，齿轮可提高４倍，螺旋弹簧可提高５５倍以上。 8.4.2.2滚压 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 用工具钢淬硬制成的钢滚轮或钢珠在零件上进行滚压，使表层材料产生塑性流动，形成新的光洁表面。表面粗糙度可自１.６降至０.１，表面硬化深度达０.２～１.５mm硬化程度１０％～４０％。 8.4.3采用精密和光整加工工艺 精密和光整加工工艺是指经济加工精度在ＩＴ５～ＩＴ７级以上，表面粗糙度小于０.１６，表面物理机械性能也处于十分良好状态的各种加工工艺方法。采用精密加工工艺能全面地提高加工精度和表面质量，而光整加工工艺主要是为了获得较高的表面质量。 8.4.3.1精密加工工艺 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 精密加工工艺的加工精度主要由高精度的机床保证。精密加工的切削深度和进给量一般极小，切削速度则很高或极低，加工时尽可能进行充分的冷却和润滑，以有利于最大限度地排除切削力，切削热对加工质量的影响，并有利于降低表面粗糙度。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以对前道工序有较高的要求。 8.4.3.2光整加工工艺 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 光整加工是用粒度很细的磨料对工件表面进行微量切削和挤压的过程.光整加工是按照随机创制成形原理,加工中磨具与工件的相对运动尽可能复杂,尽可能使磨料不走重复的轨迹,让工件加工表面各点都受到具有很大随机性的接触条件,以突出它们间的高点,进行相互修整,使误差逐步均化而得到消除,从而获得极光的表面和高于磨具原始精度的加工精度. 8.4.3.2光整加工工艺 8.4 控制加工表面质量的工艺途径 珩磨　珩磨是利用珩磨头上得细粒砂条对孔进行加工得方法，在大批生产中应用很普遍．其工作原理如图所示，珩磨头上装有４～８条砂石，砂条由张开机构作用沿径向张开在孔壁上产生一定得压力对工件进行微量切削\挤压和擦光.珩磨时,珩磨头作旋转运动和往复运动,由于珩磨头的转速与每分钟往复次数不通约,故被加工表面上呈现交叉而互不重复的网状痕迹,造成了储存润滑油的良好条件. 保证机器的使用性能和延长使用寿命，需提高机器零件的耐磨性、疲劳强度、抗蚀性、密封性、接触刚度等性能，主要取决于零件的表面质量。 机械加工表面质量是机械零件加工质量的一个重要指标。是以机械零件的加工表面和表面层作为分析和研究对象的。 主要讨论机械加工表面质量的含义、表面质量对使用性能的影响、表面质量产生的机理等。对生产现场中发生的表面质量问题从理论上作出解释，提出提高机械加工表面质量的途径。 本章提要 8.1.1表面质量的含义 表面质量是指机器零件加工后表面层的状态。有两部分： ⑴表面层的几何形状 表面粗糙度： 是指表面微观几何形状误差，其波高与波长的比值在L1/H1＜40的范围内。 表面波度： 是介于加工精度（宏观几何形状误差L3/H3＞1000）