机械加工表面质量教学PPT课件.ppt

第四章机械加工表面质量;研究机械加工表面质量意义与目的; 研究加工表面质量的目的:就是要掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便应用这些规律控制加工过程，最终达到提高加工表面质量、提高产品使用性能的目的。;第四章 机械加工表面质量;第一节 加工表面质量及其对使用性能的影响;二、加工表面质量对机器零件使用性能的影响 （一）表面质量对耐磨性的影响 （二）表面质量对耐疲劳性的影响 （三）表面质量对耐蚀性的影响 （四）表面质量对零件配合质量的影响; 一、加工表面质量的概念; （一）加工表面的几何形状误差;5.1 概述 ;5.1 概述 ;陡稍访耐撞题忻隧咳蒲舀抨穗俘检窗崎圃桌审肘汰羹聘气瓦绥咬舔涯队冻42加工质量42加工质量;1）表面粗糙度 表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差。其波长与波高比值一般小于50。 2）波度 加工表面不平度中波长与波高的比值等于50～1000的几何形状误差称为波度，它是由机械加工中的振动引起的。当波长与波高比值大于1000时，称为宏观几何形状误差。例如：圆度误差。圆柱度误差等，它们属于加工精度范畴，不在本章讨论之列。;;3）纹理方向 纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的机械加工方法。图4-2给出了各种纹理方向及其符号标注。 4）伤痕 伤痕是在加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。一例如砂眼、气孔、裂痕等。;5.1 概述 ;禹副恳饿翘策潭皋葫稳擅取种划六丙成镐砒旱钨睹存沃岁推迄搜反疙梗罗42加工质量42加工质量;5.1 概述 ; （二）表面层金属的力学物理性能和化学性能; l）表面层金属的冷作硬化 在机械加工过程中，工件表面层金属都会有一定程度的冷作硬化。使表面层金属的显微硬度有所提高。 表面层金属硬度的变化用硬化程度和深度两个指标来衡量。 一般情况下，硬化层的深度可达0.05～0.30mm；若采用液压加工，硬化层的深度可达几个毫米。; 2）表面层金属的金相组织 机械加工过程中，由于切削热的作用会引起表面层金属的金相组织发生变化。在磨削淬火钢时，由于磨削热的影响会引起淬火钢的马氏体的分解，或出现回火组织等等。 3）表面层金属的残余应力 由于切削力和切削热的综合作用，表面层金属晶格会发生不同程度的塑性变形或产生金相组织的变化，使表层金属产生残余应力。;（一）表面质量对耐磨性的影响 （二）表面质量对耐疲劳性的影响 （三）表面质量对耐蚀性的影响 （四）表面质量对零件配合质量的影响; 由于零件表面存在微观不平度，当两个零件表面相互接触时，实际上有效接触面积只是名义接触面积的一小部分，表面越粗糙，有效接触面积就越小。;在两个零件做相对运动时，分这初期磨损，正常磨损，快速磨损三个阶段。 （1）初期磨损：由于接触面小，压强大，在接触点的凸峰处会产生弹性变形、塑性变形及剪切等现象，这样凸峰很快就会被磨掉。被磨掉的金属微粒落在相配合的摩擦表面之间，会加速磨损过程。因此，零件表面在初期磨损阶段的磨损速度很快，起始磨损量较大（图4-3）。 （2）正常磨损：随着磨损的发展，有效接触面积不断增大，压强也逐渐减小，磨损速度变慢，进人正常磨损阶段。 （3）快速磨损：由于有效接触面积越来越大，零件间的金属分子亲和力增加，表面的机械咬合作用增大，使零件表面又产生急剧磨损而进入快速磨损阶段，此时零件将不能使用。;牧惠映绩彭南姓躬沟坟钓技经淘懒抽讳泌邢粟胰跋树寡宅款呵粟饼荤瞄食42加工质量42加工质量; 一般说来，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好、但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接且润滑液不易储存、磨损反而增加。因此，就磨损而言，存在一个最优表面粗糙度值。表面粗糙度的最优数值与机器零件工况有关，图4-4给出了不同工况下表面粗糙度数值与起始磨损量的关系曲线。载荷加大时，起始磨损量增大，最优表面粗糙度数值也随之加大。;表面粗糙度的最优数值与机器零件工况有关，图4-4给出了不同工况下表面粗糙度数值与起始磨损量的关系曲线。载荷加大时，起始磨损量增大，最优表面粗糙度数值也随之加大。 ; 2．表面纹理对耐磨性的影响 纹理形状及刀纹方向将影响有效接触面积与润滑液的存留。一般来说，圆弧状，凹坑状表面纹理的耐磨性好；尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大，耐磨性较差。;在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动方向垂直时，耐磨性最差；其余情况居于上述两种状态之间。但在重载工况下，由于压强、分子亲和力及润滑液储存等因素的变化，耐磨性规律可能会有所差异。; 3．冷作硬化对耐磨性的影响 加工表面的冷作硬化，一般都能使耐磨性有所提高。 其主要原因是：冷作硬化使表面层金属的显微硬度提高，塑性降低，减少了摩擦副接触