第六章机械加工表面质量推荐.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第6章 机械加工表面质量 本章要点 振动对表面质量的影响 及其控制 机械加工表面质量的概念 控制加工表面质量的途径 表面粗糙度及其影响因素 机械加工后表面物理机械性能的变化 * 机械制造技术基础 第6章 机械加工表面质量Qualities of Machined Surface 6.1 概述 Introduction to the Qualities of Machined Surface * 6.1 概述 尺寸精度 形状精度 位置精度 （通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内） 表面粗糙度 波度 纹理方向 伤痕（划痕、裂纹、砂眼等） 加工精度 表面质量 表面几何形状精度 表面缺陷层 表层加工硬化 表层金相组织变化 表层残余应力 加工质量 图6-1-0 加工质量包含的内容 * 6.1 概述 ◆ 加工精度：零件加工后实际几何参数与理想几何参数接近程度。 ◆表面质量: 零件宏观几何形状误差、波度、表面粗糙度 宏观几何形状误差（平面度、圆度等）—波长/波高＞1000 波度 — 波长/波高=50～1000；且具有周期特性 表面粗糙度 —— 波长/波高＜50 a）波度 b）表面粗糙度 图6-2-0 零件加工表面的粗糙度与波度 RZ λ Hλ RZ * 6.1概述----表面质量对零件使用性能的影响 对耐磨性影响 Ra（μm） 初始磨损量 重载荷 轻载荷 图6-1 表面粗糙度与初始磨损量 表面粗糙度值↓ → 耐疲劳性↑ 适当硬化可提高耐疲劳性 表面粗糙度值↓→耐蚀性↑ 表面压应力：有利于提高耐蚀性 表面粗糙度值↑ →配合质量↓ 表面粗糙度值↓→耐磨性↑，但有一定限度（图6-1） 对耐疲劳性影响 对耐蚀性影响 对配合质量影响 纹理形式与方向：圆弧状、凹坑状较好 适当硬化可提高耐磨性 * 机械制造技术基础 第6章 机械加工表面质量 6.2 影响加工表面粗糙度的工艺因素 Technological Factors Influencing Roughness * 6.2.1 切削加工表面粗糙度影响因素 图6-5 车削时残留面积的高度 直线刃车刀（图6-5a） 圆弧刃车刀（图6-5b） 影响因素： f κr Rmax vf Ⅰ Ⅱ rε b） Rmax Ⅰ Ⅱ f a） vf 切削残留面积 * 切削速度影响最大：vc = 10～50m/min范围，易产生积屑瘤和鳞刺，表面粗糙度最差（图6-6-0） 。 其他影响因素：刀具几何角度、刃磨质量，切削液等 图6-6-0 切削45钢时切削速度与粗糙度关系 100 120 vc（m/min） 0 20 40 60 80 140 表面粗糙度Rz（μm） 4 8 12 16 20 24 28 收缩系数Ks 1.5 2.0 2.5 3.0 积屑瘤高度 h（μm） 0 200 400 600 h Ks Rz 6.2.1 切削加工表面粗糙度影响因素 切削表面塑性变形和积屑瘤 * 砂轮速度v↑，Ra↓ 工件速度vw↑，Ra ↑ 砂轮纵向进给f↑，Ra ↑ 磨削深度ap↑，Ra ↑ 图6-7-1 磨削用量对表面粗糙度的影响 vw = 40(m/min) f = 2.36(m /min) ap = 0.01(mm) v = 50(m/s) f = 2.36(m /min) ap = 0.01(mm) v(m/s), vw(m/min) Ra(μm) 0 30 40 50 60 0.5 1.0 a） ap(mm) 0 0.01 0.4 0.8 Ra(μm) 0 0.2 0.6 0.02 0.03 0.04 b） 6.2.2 磨削加工表面粗糙度影响因素 磨削用量影响 图6-7-0 光磨次数-Ra关系 Ra(μm) 0 10 20 30 0.02 0.04 0.06 光磨次数 粗粒度砂轮(WA60KV) 细粒度砂轮(WA/GCW14KB) 光磨次数↑，Ra↓ * 砂轮粒度号↑，Ra↓；但要适量 砂轮硬度适中， Ra↓ ；常取中软 砂轮组织适中，Ra ↓ ；常取中等组织 采用超硬砂轮材料，Ra ↓ 砂轮精细修整， Ra ↓ 6.2.2 磨削加工表面粗糙度影响因素 砂轮影响 其他影响因素 工件材料 冷却润滑液等 * 机械制造技术基础 第6章 机械加工表面质量 6.3 机械加工后表面物理机械 性能的变化 Physical and Mechanical Properties