机械加工表面质量.ppt

二.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第5页,共19页，星期六，2024年，5月第6页,共19页，星期六，2024年，5月第二节加工表面粗糙度的影响因素用金属切削刀具加工工件表面时，表面粗糙度主要受几何因素、物理因素和机械加工工艺因素三个方面的影响。第7页,共19页，星期六，2024年，5月一、几何因素

刀具的形状和几何角度、刀尖圆弧半径对表面粗糙度影响较大。如图主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径对残留高度的影响。第8页,共19页，星期六，2024年，5月切削加工表面粗糙度影响因素图4-60车削时残留面积的高度直线刃车刀（图4-60a）（4-31）圆弧刃车刀（图4-60b）（4-32）影响因素：fκrRmaxvfⅠⅡrεb）RmaxⅠⅡfa）vf切削残留面积第9页,共19页，星期六，2024年，5月二、物理因素

从切削过程的物理实质考虑，刀具的刃口圆角及后面的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形，严重恶化了表面粗糙度。在加工塑性材料而形成带状切屑时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤。它可以代替前刀面和切削刃进行切削，使刀具的几何角度、背吃刀量发生变化。积屑瘤的轮廓很不规则，因而使工件表面上出现深浅和宽窄都不断变化的刀痕。有些积屑瘤嵌入工件表面，更增加了表面粗糙度。切削加工时的振动，使工件表面粗糙度参数值增大。第10页,共19页，星期六，2024年，5月三、工艺因素从工艺的角度考虑其对工件表面粗糙度的影响，可以分为与切削刀具有关的因素、与工件材质有关的因素和与加工条件有关因素。现就切削加工和磨削加工分别叙述。第11页,共19页，星期六，2024年，5月1．刀具切削加工(1)刀具的几何形状、材料及刃磨质量对表面粗糙度的影响从几何因素看，减少刀具的主、副偏角，增大刀尖圆弧半径，均能有效地降低表面粗糙度。刀具的前角值适当增大，刀具易于切入工件，可以减小切削变形和切削力，降低切削温度，能抑制积屑瘤的产生，有利于减小表面粗糙度值。但前角太大，刀刃有嵌人工件的倾向，反而使表面变粗糙。图6--6（P143）为在一定条件下加工钢件时刀具前角与工件加工表面粗糙度的关系曲线。当前角一定时，后角越大，切削刃钝圆半径越小，刀刃越锋利；同时，还能减小后刀面与加工表面间的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。但后角太大减弱了刀具的强度，容易产生切削振动，使表面粗糙度参数值增大。图6—7（P143）为在一定条件下刀具后角与工件加工表面粗糙度的关系曲线。刀具的材料及刃磨质量影响积屑瘤、鳞刺的产生，如用金刚石车刀精车铝合金时，由于摩擦系数小，刀面上就不会产生切屑的粘附、冷焊现象，因此，能降低粗糙度值第12页,共19页，星期六，2024年，5月切削速度影响最大：v=10～50m/min范围，易产生积屑瘤和鳞刺，表面粗糙度最差（图5-53）。其他影响因素：刀具几何角度、刃磨质量，切削液等图4-61切削45钢时切削速度与粗糙度关系100120v（m/min）020406080140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收缩系数Ks1.52.02.53.0积屑瘤高度h（μm）0200400600hKsRz切削表面塑性变形和积屑瘤第13页,共19页，星期六，2024年，5月第14页,共19页，星期六，2024年，5月(2)工件材料性能对表面粗糙度的影响与工件材料相关的因素包括材料的塑性、韧性及金相组织等，一般地讲，塑性材料与刀具的粘结作用较大，加工后表面粗糙度参数值大；相反，脆性材料则易于得到较小的表面粗糙度参数值。第15页,共19页，星期六，2024年，5月(3)切削用量对表面粗糙度的影响

①切削速度u一般情况下，低速或高速切削时，因不会产生积屑瘤，故表面粗糙度参数值较小，如图6-8所示（P143）。但在中等速度下，塑性材料由于容易产生积屑瘤和鳞刺，因此，表面粗糙度参数值大。②背吃刀量它对表面粗糙度的影响不明显，一般可忽略。③进给量，减小进给量，可以减少切削残留面积高度，减小表面粗糙度参数值。但进给量太小，刀刃不能切削而形成挤压，增大了