机械制造基础冯之敬-机械加工表面质量.ppt
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5.1加工表面质量的概念5.2表面质量对机器使用性能的影响5.3影响表面粗糙度的因素5.4表面层物理力学性能5.5提高表面质量的途径5.6机械加工过程中的振动,第5章机械加工表面质量,1)表面层的加工硬化2)表面层金相组织的变化3)表面层的残余应力,
(2)表面层的物理力学和化学性能,
(1)表面的几何形状特征,1)表面粗糙度波距L/H502)表面波纹度波距L/H501000,1.加工表面质量的概念,对耐磨性影响,表面粗糙度值耐磨性,但有一定限度,2.表面质量对机器使用性能的影响,适当硬化可提高耐磨性,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,对耐疲劳性影响,对耐蚀性影响,对配合质量影响,表面纹理:
圆弧状、凹坑状较好,3影响表面粗糙度的因素,
(1)切削加工影响表面粗糙度的因素,1)刀具几何形状的影响,H=f/(cotr+cotr),H=r(1-cos)f2/8r,减小f、r、r及加大r,可减小残留面积的高度,2)工件材料的性质,工件材料塑性越好,塑性变形越大,易产生积屑瘤和鳞刺,加工表面粗糙。
适当增大刀具前角,提高刃磨质量,合理选择切削液,抑制积屑瘤和鳞刺。
3)切削用量,切削速度对表面粗糙度影响很大,切削塑性材料时切削速度处在产生积屑瘤和鳞刺范围内,加工表面粗糙。
(2)磨削加工影响表面粗糙度的因素,1)砂轮的粒度磨粒越细表面粗糙度值越小,2)砂轮的硬度硬度适当表面粗糙度值小,6)圆周进给速度和轴向进给量粗糙度值增大,5)径向进给量和光磨次数径向进给量增加,粗糙度值增大;光磨次数增多,粗糙度值减小,4)磨削速度提高磨削速度粗糙度值小,3)砂轮的修整微刃性等高性好粗糙度值小,7)冷却润滑液降低表面粗糙度值,4表面层物理力学性能,
(1)表面层的加工硬化,1)加工硬化产生的原因,表层材料塑性变形剪切滑移晶格畸变晶粒伸长纤维化,加工硬化的评定指标:
表层金属的显微硬度HV硬化层深度h硬化程度NN=(HV-HV0)/HV0)100%,)影响加工硬化的主要因素,刀具切削用量工件材料,
(2)表面层材料的金相组织变化,切削加工时切削热大部分被切屑带走对金相组织影响小,磨削时工件温升高引起金相组织显著变化,回火烧伤:
磨削温度超过马氏体转变温度(300),表层淬火马氏体回火转变为回火索氏体或托氏体组织。
退火烧伤:
干磨削时,磨削温度超过相变温度,缓慢冷却,马氏体转变为奥氏体,表面硬度急剧下降。
淬火烧伤:
磨削温度超过相变温度,切削液充分冷却,表面出现比原回火马氏体硬度更高的二次淬火马氏体,而里层由于冷却速度缓慢形成比原硬度低得多的回火索氏体。
改善磨削烧伤的途径:
1)选择硬度较低的砂轮,选有一定弹性的结合剂2)合理选择磨削用量3)改善冷却条件,(3)表面层的残余应力,残余应力产生的原因:
1)表层材料比容增大2)切削热影响3)金相组织的变化,4)零件主要工作表面最终工序加工方法的选择,6.机械加工过程中的振动,振动主要来自两方面:
1)机内振源旋转件的不平衡、传动机构的缺陷、冲击、惯性力等引起的振动2)机外振源其它机床、锻锤等,(3)减小残余应力、防止磨削烧伤及裂纹,5提高表面质量的途径,
(1)采用精密和光整加工工艺,
(2)采用冷压强化工艺,滚压、挤压、喷丸强化,本章结束谢谢!
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