《机械制造技术》课件第5章.pptVIP

（2）表面波度。即介于宏观几何形状误差与微观表面粗糙度之间的中间几何形状误差。它主要是由工艺系统的低频振动造成的，其波高与波长的比值一般为1∶50至1∶1000。（3）表面加工纹理。即表面微观结构的主要方向。它取决于表面形成过程中所采用的机械加工方法及其主运动和进给运动的关系。（4）伤痕。在加工表面的一些个别位置上出现的缺陷。它们大多是随机分布的。例如砂眼、气孔、裂痕和划痕等。2）表面层力学物理性能表面层力学物理性能，主要有以下三个方面的内容：（1）表面层加工硬化。（2）表面层金相组织的变化。（3）表面层残余应力。2．机械加工表面质量对机器使用性能的影响1）表面质量对耐磨性的影响（1）表面粗糙度对耐磨性的影响。零件磨损一般可分为三个阶段，初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小，其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。因此，接触面的粗糙度有一个最佳值，其值与零件的工作情况有关，工作载荷加大时，初期磨损量增大，表面粗糙度最佳值也加大。（2）表面冷作硬化对耐磨性的影响。加工表面的冷作硬化使摩擦副表面层金属的显微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高，耐磨性就愈高，这是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨性下降。2）表面质量对疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。（1）表面粗糙度对疲劳强度的影响。在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏的能力就愈差。（2）残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响。残余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余压应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生。表面冷作硬化一般伴有残余应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展，对提高疲劳强度有利。3）表面质量对耐蚀性的影响零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，则凹谷中聚集的腐蚀性物质就愈多。抗蚀性就愈差。表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂，降低零件的耐磨性，而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。4）表面质量对配合质量的影响表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。对于间隙配合，粗糙度值大会使磨损加大，间隙增大，破坏了要求的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部分表面凸峰被挤平，实际过盈量减小，降低了配合件间的连接强度。5.7.2表面粗糙度的形成及其影响因素1．切削加工影响表面粗糙度的因素1）刀具几何形状的复映刀具相对于工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状近乎是刀具几何形状的复映。减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。适当增大刀具的前角可以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制积屑瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。2）工件材料的性质加工塑性材料时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙度增大。3）切削用量切削过程中切屑和加工表面的塑性变形程度愈轻，表面粗糙度也愈小。积屑瘤和鳞刺都在低速范围产生，此速度范围随不同的工件材料、刀具材料、刀具前角等变化。采用较高的切削速度能防止积屑瘤和鳞刺的产生。2．磨削加工影响表面粗糙度的因素正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。影响磨削表面粗糙度的主要因素有：1）砂轮的粒度2）砂轮的修整3）砂轮速度4）磨削深度和进给速度5.7.3影响加工表面层物理机械性能的因素1．表面层冷作硬化1）冷作硬化及其评定参数机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面层