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丈止理二犬孝网络教育学院本科生毕业论文(设计)
题 目: 切削加工表面完整性研究现状
学习中心:_
层 次: 专科起点本科
专 业:机械设计制造及其自动化 年 级: 2013年 秋季 学 号:
学 生:
指导教师:
完成日期:2015年 6月28日
内容摘要
金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律是一门学科。 在设计机床和刀具、制订机器零件的切削工艺及其定额、合理地使用刀具和机床 以及控制切削过程时,都要利用金属切削原理的研究成果,使机器零件的加工达 到经济、优质和高效率的目的。机械加工得到的零件表面完整性特征可分为三类:
(1)表面形貌特征:表面缺陷、表面纹理和表面粗糙度等;(2)表面机械性能: 残余应力和显微硬度等;(3)金相组织变化:加工变质层、白层、夹杂物等。木 文围绕切削加工后零件表面完整性三类特征指标,系统论述了各自的研究发展历 程,重点对表面粗糙度、残余应力、显微硬度、白层及变质层进行了归纳,概括 了各自的研究方案、技术手段及研究成果。
关键i司:切削加工;表面完整性;研究现状
内容摘要
TOC \o 1-5 \h \z HYPERLINK \l bookmark61切削加工表面完整性研究的发展 2
HYPERLINK \l bookmark81.1表面完整性的提出及发展 2
HYPERLINK \l bookmark101.2表面完整性研究意义 2
HYPERLINK \l bookmark122表面粗糙度研究 3
HYPERLINK \l bookmark143残余应力研究 4
HYPERLINK \l bookmark161残余应力的生成机理研究 4
HYPERLINK \l bookmark183.2残余应力影响因素的实验研究 4
2. 1余应力对物件的结构或组成的影响 5
3. 2.2余应力对结构刚度的影响 5
3. 2.3余应力对杆件稳定性的影响 5
HYPERLINK \l bookmark204 加工硬化研究 6
HYPERLINK \l bookmark221加工硬化的影响因素研究 6
HYPERLINK \l bookmark242材料特性对工件加工硬化的影响 7
HYPERLINK \l bookmark264.3显微硬度沿工件深度方向的分布规律研究 7
HYPERLINK \l bookmark285切削加工白层研究 8
HYPERLINK \l bookmark301白层的形成机制 8
HYPERLINK \l bookmark325.2白层的影响因素研究 9
2. 1切削参数对白层的影响 9
5. 2.2工件材料特性对白层的影响 10
HYPERLINK \l bookmark346变质层研究 11
HYPERLINK \l bookmark366.1变质层的组织特点 11
HYPERLINK \l bookmark386.2切削参数对变质层的影响 11
13参考文献
13
冃IJ 吕
表面完整性是指零件加工后的表面纹理和表面层冶金质量,又称表面层质量。 表面完整性。机械加工得到的零件表面完整性特征可分为三类:(1)表面形貌特 征:表面缺陷,表面纹理和表面粗糙度等;(2)表面机械性能:残余应力和显微硬 度等;(3)金相组织变化:加工变质层,白层、夹杂物等。
零件的表面完整性影响着零件的后续加工以及最终使用性能,尤其在航空航 天领域对关键零件的耐磨性能和耐疲劳性能要求很高。表面完整性中的残余应力 如果是残余压应力可以减小零件表面裂纹的扩展,提高耐疲劳性能,而拉伸残余 应力则会加速表面裂纹的扩展,加速了零件的疲劳破坏,且在有应力集中或者有 腐蚀性介质存在的工况下,残余拉应力对零件疲劳强度的影响更为突出;加工硬 化会降低零件表面的塑形和韧性,对零件的疲劳强度和疲劳寿命不利,但是均匀 的加工硬化有利于提高零件的硬度和耐磨性;白层有耐蚀和硬度高的特点,但是 其内部常常含有裂纹,脆性大且与基体结合不牢固,容易发生早期剥落脱离;变 质层的产牛会引起加工表面产牛残余应力和微观组织结构的改变,由于其组织均 匀性较差且伴有裂纹,容易降低零件的耐磨性和耐疲劳性能。
残余应力、加工硬化、白层和加工变质层,这些表面完整性指标是加工过程 中切削力、切削热以及相变综合作用的结果。表面完整性的好坏直接决定着零件 的工作性能和使用寿命。
1切削加工表面完整性研究的发展
1.1表面完整性的提出及发展
表面完整性是在美国金属切削研究协会在1964年召开的一次技术座谈会上由 Field和Kahles首次提出的。
表面完整性具体包含两方面的内容:第一方面是几何特征,几何特征主要包 括表面
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