機(jī)制工藝08

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,Chapter 8MachiningSkinQuality,第八章,機(jī),機(jī)械加工,表,表面質(zhì)量,第八章,目,目錄,第一節(jié),機(jī),機(jī)械加工,表,表面質(zhì)量概,述,述,第二節(jié),機(jī),機(jī)械加工,后,后的表面粗,糙,糙度,一,表,表面質(zhì)量的,含,含義,二,表,表面質(zhì)量對,零,零件使用性,能,能的影響,一,切,切削加工后,的,的表面質(zhì)量,二,磨,磨削加工后,的,的表面質(zhì)量,第三節(jié),機(jī),機(jī)械加工,后,后表面層物,理,理機(jī)械性能,一,機(jī),機(jī)械加工后,表,表面層的冷,作,作硬化,二,機(jī),機(jī)械加工后,表,表面層金相,組,組織的變化

2、,三,機(jī),機(jī)械加工后,表,表面層的殘,余,余應(yīng)力,第四節(jié),控,控制加工,表,表面質(zhì)量的,工,工藝途徑,一,減,減小殘余拉,應(yīng),應(yīng)力的途徑,二,采,采用冷壓表,面,面強(qiáng)化工藝,三,采,采用精密和,光,光整加工,第八章,機(jī),機(jī)械加工,表,表面質(zhì)量,一臺機(jī)器在,正,正常的使用,過,過程中，其,零,零件的工作,性,性能會(huì)逐漸,變,變壞，甚至,出,出現(xiàn)突然損,壞,壞而失效。,究,究其原因往,往,往不是因?yàn)?強(qiáng),強(qiáng)度不夠或,剛,剛度不足，,大,大多數(shù)是由,于,于磨損、腐,蝕,蝕或疲勞破,壞,壞所致。而,磨,磨損、腐蝕,和,和疲勞破壞,都,都是發(fā)生在,零,零件的表面,，,，或是從零,件,件表面開始,的,的。

3、因此，,加,加工表面質(zhì),量,量將直接影,響,響到零件的,工,工作性能，,尤,尤其是它的,可,可靠性和使,用,用壽命。因,此,此，表面質(zhì),量,量問題越來,越,越受到各方,面,面的重視。,第一節(jié),機(jī),機(jī)械加工表,面,面質(zhì)量概述,一、表面質(zhì),量,量的含義,任何機(jī)械加,工,工所得的表,面,面，實(shí)際上,不,不可能是理,想,想的光滑表,面,面，總是存,在,在一定的微,觀,觀幾何形狀,偏,偏差。表面,層,層材料在加,工,工時(shí)受切削,力,力、切削熱,等,等的影響，,也,也會(huì)使原有,的,的物理機(jī)械,性,性能發(fā)生變,化,化。因此，,所,所謂機(jī)械加,工,工表面質(zhì)量,就,就是指表面,幾,幾何形狀和,物,物理機(jī)械性,能

4、,能這兩方面,。,。,第八章,機(jī),機(jī)械加工表,面,面質(zhì)量,1.,表,表,面,面層,的,的幾,何,何形,狀,狀,加工,后,后的,表,表面,幾,幾何,形,形狀,總,是,是以,“,“峰,”,”、,“,“谷,”,”交,替,替出,現(xiàn),現(xiàn)的,形,形式,偏,偏離,其,其理,想,想的,光,光滑,表,表面,的,的，,如,如圖,所,所示,。,。其,偏,偏差,又,又有,宏,宏觀,、,、微,觀,觀之,分,分，,一,一般,以,以波,距,距（,峰,峰與,峰,峰或,谷,谷與,谷,谷間,的,的距,離,離）L和,波,波高,（,（峰,、,、谷,間,間的,高,高度,）,）H,的,的比,值,值加,以,以區(qū),別,別。,LH1000,時(shí)

5、,時(shí)屬,于,于宏,觀,觀幾,何,何形,狀,狀偏,差,差，,即,即形,狀,狀誤,差,差，,屬,屬于,加,加工,精,精度,的,的研,究,究范,疇,疇。,LH50,屬,屬于,微,微觀,幾,幾何,形,形狀,偏,偏差,，,，稱,為,為表,面,面粗,糙,糙度,。,。,LH50,1000，,則,則稱,為,為表,面,面波,度,度。,表,表面,粗,粗糙,度,度和,表,表面,波,波度,都,都屬,于,于加,工,工表,面,面質(zhì),量,量范,疇,疇。,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,（1,）,）表,面,面粗,糙,糙度,它是,指,指加,工,工表,面,面的,微,微觀,幾,幾何,形,形狀,誤,誤差,

6、，,，國,家,家標(biāo),準(zhǔn),準(zhǔn)規(guī),定,定：,表,表面,粗,粗糙,度,度用,在,在一,定,定長,度,度內(nèi),（,（稱,為,為基,本,本長,度,度）,輪,輪廓,的,的算,術(shù),術(shù)平,均,均偏,差,差值Ra,或,或十,點(diǎn),點(diǎn)平,均,均高,度,度Rz作,為,為評,定,定指,標(biāo),標(biāo)。,（2,）,）表,面,面波,度,度,它是,介,介于,宏,宏觀,幾,幾何,形,形狀,與,與微,觀,觀幾,何,何形,狀,狀誤,差,差（,粗,粗糙,度,度）,之,之間,的,的周,期,期性,幾,幾何,形,形狀,誤,誤差,。,。表,面,面波,度,度通,常,常是,由,由于,加,加工,過,過程,中,中工,藝,藝系,統(tǒng),統(tǒng)的,低,低頻,振,振動(dòng),造

7、,造成,的,的。,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,2.,表,表,面,面層,的,的物,理,理機(jī),械,械性,能,能,表面,層,層的,材,材料,在,在加,工,工時(shí),會(huì),會(huì)產(chǎn),生,生物,理,理、,機(jī),機(jī)械,和,和化,學(xué),學(xué)性,質(zhì),質(zhì)的,變,變化,，,，上,圖,圖所,示,示為,加,加工,表,表面,層,層沿,深,深度,的,的變,化,化。,在最,外,外層,生,生成,氧,氧化,膜,膜或,其,其他,化,化合,物,物，,并,并吸,收,收、,滲,滲進(jìn),了,了氣,體,體粒,子,子，,故,故稱,為,為吸,附,附層,。,。,在加,工,工過,程,程中,由,由切,削,削力,造,造成,的,的表,面,

8、面塑,性,性變,形,形區(qū),稱,稱為,壓,壓縮,區(qū),區(qū)，,厚,厚度,約,約在,幾,幾十,至,至幾,百,百微,米,米內(nèi),，,，隨,加,加工,方,方法,的,的不,同,同而,變,變化,。,。其,上,上部,為,為纖,維,維層,，,，它,由,由被,加,加工,材,材料,與,與刀,具,具間,的,的摩,擦,擦力,造,造成,。,。,另外,切,切削,熱,熱也,會(huì),會(huì)使,表,表面,層,層產(chǎn),生,生各,種,種變,化,化，,如,如使,材,材料,產(chǎn),產(chǎn)生,相,相變,以,以及,晶,晶粒,大,大小,發(fā),發(fā)生,變,變化,等,等。,所,所以,表,表面,層,層的,物,物理,機(jī),機(jī)械,性,性能,不,不同,于,于基,體,體，,它,它包,

9、括,括如,下,下三,方,方面,。,。,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,（1,）,）表,面,面層,的,的冷,作,作硬,化,化,工件,在,在機(jī),械,械加,工,工過,程,程中,，,，表,面,面層,金,金屬,產(chǎn),產(chǎn)生,了,了強(qiáng),烈,烈的,塑,塑性,變,變形,，,，使,表,表面,層,層的,強(qiáng),強(qiáng)度,和,和硬,度,度都,高,高于,加,加工,前,前，,這,這種,現(xiàn),現(xiàn)象,稱,稱為,表,表面,冷,冷作,硬,硬化,。,。,（2,）,）表,面,面層,的,的殘,余,余應(yīng),力,力,在切,削,削或,磨,磨削,加,加工,過,過程,中,中，,由,由于,切,切削,變,變形,和,和切,削,削熱,的,

10、的影,響,響，,加,加工,表,表面,層,層會(huì),產(chǎn),產(chǎn)生,殘,殘余,應(yīng),應(yīng)力,。,。,（3,）,）表,面,面層,的,的金,相,相組,織,織變,化,化,機(jī)械,加,加工,特,特別,是,是磨,削,削加,工,工中,，,，工,件,件表,面,面在,切,切削,熱,熱產(chǎn),生,生的,高,高溫,的,的作,用,用下,，,，常,會(huì),會(huì)發(fā),生,生不,同,同程,度,度的,金,金相,組,組織,的,的變,化,化。,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,二、,表,表面,質(zhì),質(zhì)量,對,對零,件,件使,用,用性,能,能的,影,影響,1.,對,對,零,零

11、件,耐,耐磨,性,性的,影,影響,表面,越,越粗,糙,糙，,配,配合,表,表面,間,間的,實(shí),實(shí)際,有,有效,接,接觸,面,面積,越,越小,，,，單,位,位面,積,積壓,力,力增,大,大，,表,表面,易,易磨,損,損。,但,但過,于,于光,滑,滑的,表,表面,卻,卻不,利,利于,潤,潤滑,油,油的,貯,貯存,，,，還,會(huì),會(huì)增,加,加兩,表,表面,的,的分,子,子吸,附,附作,用,用，,磨,磨損,也,也會(huì),加,加劇,。,。在,一,一定,載,載荷,情,情況,下,下，,摩,摩擦,副,副表,面,面有,一,一最,佳,佳粗,糙,糙度,，,，過,大,大或,過,過小,的,的粗,糙,糙度,會(huì),會(huì)使,初,初期,

12、磨,磨損,量,量增,大,大，,使,使總,的,的耐,磨,磨時(shí),間,間縮,短,短，,如,如下,圖,圖所,示,示。,粗糙,度,度的,輪,輪廓,形,形狀,和,和加,工,工紋,路,路方,向,向也,與,與零,件,件的,耐,耐磨,性,性有,關(guān),關(guān)，,如,如下,圖,圖所,示,示。,表面,層,層的,冷,冷作,硬,硬化,可,可提,高,高零,件,件的,耐,耐磨,性,性，,但,但硬,化,化過,度,度，,則,則由,于,于表,面,面層,與,與基,體,體金,屬,屬的,硬,硬度,相,相差,過,過大,，,，造,成,成表,面,面層,金,金屬,的,的剝,落,落，,使,使磨,損,損加,劇,劇。,當(dāng)表,面,面層,金,金屬,的,的金,相

13、,相組,織,織發(fā),生,生變,化,化時(shí),，,，其,物,物理,機(jī),機(jī)械,性,性能,也,也會(huì),發(fā),發(fā)生,相,相應(yīng),的,的變,化,化，,從,從而,影,影響,零,零件,的,的耐,磨,磨性,。,。,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,2.,對,對,零,零件,疲,疲勞,強(qiáng),強(qiáng)度,的,的影,響,響,第八,章,章,機(jī),機(jī),械,械加,工,工表,面,面質(zhì),量,量,表面,粗,粗糙,度,度大,（,（特,別,別是,在,在零,件,件上,應(yīng),應(yīng)力,集,集中,區(qū),區(qū)的,粗,粗糙,度,度大,）,）將,大,大大,降,降低,零,零件,的,的疲,勞,勞強(qiáng),度,度，,如,如下,圖,圖所,示,示。,對于,不,不同,

14、的,的材,料,料，,表,表面,粗,粗糙,度,度對,疲,疲勞,強(qiáng),強(qiáng)度,的,的影,響,響程,度,度也,不,不同,，,，這,是,是因,為,為不,同,同的,材,材料,對,對應(yīng),力,力集,中,中的,敏,敏感,程,程度,不,不同,。,。,適當(dāng),的,的硬,作,作硬,化,化可,提,提高,零,零件,的,的疲,勞,勞強(qiáng),度,度，,但,但硬,化,化過,度,度，,則,則容,易,易在,零,零件,表,表面,產(chǎn),產(chǎn)生,微,微裂,紋,紋，,造,造成,疲,疲勞,擴(kuò),擴(kuò)展,，,，反,而,而降,低,低疲,勞,勞強(qiáng),度,度。,表面,層,層的,殘,殘余,應(yīng),應(yīng)力,狀,狀態(tài),對,對疲,勞,勞強(qiáng),度,度影,響,響很,大,大。,當(dāng),當(dāng)表,

15、面,面殘,余,余應(yīng),力,力為,壓,壓應(yīng),力,力時(shí),，,，可,延,延緩,疲,疲勞,裂,裂紋,擴(kuò),擴(kuò)展,。,。而,殘,殘余,應(yīng),應(yīng)力,為,為拉,應(yīng),應(yīng)力,時(shí),時(shí)，,零,零件,的,的疲,勞,勞強(qiáng),度,度降,低,低。,3.,對,對,零,零件,耐,耐腐,蝕,蝕性,能,能的,影,影響,零件,的,的表,面,面粗,糙,糙度,對,對耐,腐,腐蝕,性,性也,有,有影,響,響，,當(dāng),當(dāng)零,件,件在,潮,潮濕,的,的空,氣,氣中,或,或在,腐,腐蝕,性,性介,質(zhì),質(zhì)中,工,工作,時(shí),時(shí)。,會(huì),會(huì)發(fā),生,生化,學(xué),學(xué)腐,蝕,蝕或,電,電化,學(xué),學(xué)腐,蝕,蝕。,由,由于,粗,粗糙,表,表面,的,的凹,谷,谷處,容,容易,

16、積,積聚,腐,腐蝕,性,性介,質(zhì),質(zhì)而,發(fā),發(fā)生,化,化學(xué),腐,腐蝕,，,，或,在,在兩,種,種材,料,料表,面,面粗,糙,糙度,的,的凸,峰,峰間,容,容易,產(chǎn),產(chǎn)生,電,電化,學(xué),學(xué)作,用,用而,引,引起,電,電化,學(xué),學(xué)腐,蝕,蝕。,腐,腐蝕,過,過程,會(huì),會(huì)從,波,波谷,底,底部,向,向材,料,料深,處,處擴(kuò),展,展。,所,所以,。,。減,少,少表,面,面粗,糙,糙度,可,可以,提,提高,零,零件,的,的耐,腐,腐蝕,性,性。,4.,對,對,零,零件,配,配合,性,性質(zhì),的,的影,響,響,在間隙,配,配合中,，,，如果,配,配合表,面,面粗糙,度,度較大,，,，則在,初,初期磨,損,損階段,磨,磨損量,就,就大，,造,造成零,件,件的尺,寸,寸發(fā)生,變,變化，,使,使配合,間,間隙增,大,大，改,變,變了配,合,合性質(zhì),。,。在過,盈,盈配合,中,中，如,果,果配合,表,表面粗,糙,糙，則,裝,裝配后,表,表面的,波,波峰產(chǎn),生,生塑性,變,變形，,從,從而使,有,有效過,盈,盈量減,小,小，減,弱,弱了過,盈,盈配合,的,的結(jié)合,強(qiáng),強(qiáng)度。,因,因此，,在,在設(shè)計(jì),零,零件時(shí)