李伯民：现代磨削技术第六章-磨加工表面质量.pptxVIP

现代磨削技术

李伯民赵波主编;;第六章磨削加工外表质量

6.1磨削加工外表质量的含义及其对使用性能的影响

6.2磨削外表纹理

6.3磨削外表层物理力学性能

6.4磨削外表完整性参数综合影响及改善措施

6.5磨削加工中的振动

;6.1磨削加工外表质量的含义及其对使用性能的影响

;现代磨削技术的开展趋势;6.1.1外表质量的含义

外表质量是指机器零件加工后外表层的状态。

;6.1.2磨削外表粗糙度与磨削加工精度的关系

;1.对零件的耐磨性的影响;

2.对零件的耐疲劳性影响;3.对零件的耐腐蚀性影响;4.对零件的其它影响;6.1.3外表质量对零件使用性能的影响

零件外表层状态对其使用性能主要是因为：

1.承受载荷应力的最大外表层是金属的边界，机械加工后破坏了晶粒的完整性，从而降低了外表的某些机械性能。

2.外表层有裂纹、加工痕迹等各种缺陷，在动载荷的作用下，可能引起应力集中而导致破坏。

3.零件外表进行加工后，外表层的物理、机械、冶金和化学性能都变得和基体材料不同了。;6.2磨削外表纹理

6.2.1磨削外表的创成机理

根据磨削外表沟痕的构成来考察外表粗糙度的创成机理。从磨削外表上方观察，众多的切削沟痕的棱线和磨削方向倾斜角。

其中，—磨粒切削刃圆弧半径

Rs—砂轮半径

S—沿磨削方向上切削沟痕的间隔

磨削外表上的切削沟痕;6.2.1磨削外表的创成机理

砂轮的速度为Vs，工件的速度为Vw,砂轮工作外表每单位面积上切削刃数为Ce,那么切削沟痕的长度和宽度可由几何关系求得：

其中菱形切削沟痕模型的深度h为：

;6.2.2磨削外表粗糙度的理论分析

1.以磨粒切削刃路径几何学为根底的理论

外圆切入磨削外表理论粗糙度的最大值的理论公式为：;2.以菱形切削沟模型为根底的理论公式

实际磨削粗糙度高度处于hmin-hmax范围内。;6.2.3影响磨削加工外表粗糙度的因素

;6.2.4磨削加工外表粗糙度的经验公式

磨削条件与外表粗糙度Ra值间的经验公式：

式中，——与被磨材料物理力学性能有关的参数

——与砂轮粒度有关的系数

——与无火花磨削次数有关的系数

——与磨削液有关的系数;6.3磨削外表层物理力学性能

6.3.1磨削外表加工硬化层的产生

1.加工硬化的产生及其指标;衡量加工硬化的指标：

外表层显微硬度——HV

硬化层深度——h〔mm〕

硬化程度——N

其中：N=〔HV-HV0)/HV0

式中的HV0为金属原来的显微硬度;2.磨削加工外表层加工硬化的影响因素;3.加工硬化层深度测量方法

金相法

测量显微硬度法

X光法

激光全息摄影法;6.3.2磨削外表金相组织变化——磨削烧伤

1.磨削烧伤的产生与实质

;6.3.2磨削外表金相组织变化——磨削烧伤

磨削淬火钢时外表层产生的烧伤有以下几种：;暗层组织由回火屈氏体、回火马氏体组成，其中靠近白层处为回火屈氏体并含少量的黑色团状索氏体;2.影响磨削烧伤的工艺因素;3.外表层磨削烧伤的测定

磨削外表烧伤后，工件外表呈现氧化膜，随着温度的变化，氧化膜呈现黄色、褐色、紫色、青色及灰色。

常用的测量外表磨削烧伤的方法有：

氧化膜颜色法

显微硬度法

金相组织法

酸洗法;回火处理的AISID2钢磨削加工＝二次回火空冷热处理

根据不同温度二次回火试样的氧化膜颜色近似估计磨削中所能到达的平均温度

;6.3.3外表层剩余应力

1.外表层剩余应力的产生

磨削加工时，剩余应力是指在没有外力作用情况下,在物体内部保持平衡而存在的剩余应力，有剩余压应力与拉应力。;2.外表剩余应力的产生的原因

;3.磨削裂纹及影响因素

磨削加工中热态塑性变形和金相组织变化影响较大，故大多数磨削零件的外表层往往有剩余拉应力。当剩余拉应力超过材料的强度极限时，零件外表就会出现裂纹。;6.3.3