机械加工表面质量ppt课件.ppt

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1、第五章机械加工表面质量第一节加工表面质量及其对使用性能的影响一、加工表面质量的概念（一）加工表面的几何形状误差1)表面粗糙度表面粗糙度波长与波高比值一般小于502)波度波长与波高的比值等于50-10003)纹理方向表面刀纹的方向4)伤痕表面上一些个别位置上出现的缺陷第一节加工表面质量及其对使用性能的影响第一节加工表面质量及其对使用性能的影响（二）表面层金属的力学物理性能和化学性能1)表面层金属的冷作硬化2)表面层金属的金相组织3)表面层金属的残余应力第一节加工表面质量及其对使用性能的影响二、加工表面质量对机器零件使

2、用性能的影响（一）表面质量对耐磨性的影响1．表面粗糙度对耐磨性的影响一般说来，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接，且润滑液不易储存，磨损反而增加。因此，就磨损而言，存在一个最优表面粗糙度值。第一节加工表面质量及其对使用性能的影响2.表面纹理对耐磨性的影响一般来说，圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好；尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大，耐磨性较差。在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动方向垂直时，耐磨性最差。3．冷作硬

3、化对耐磨性的影响一般都能使耐磨性有所提高。但并不是冷作硬化的程度越高，耐磨性越高第一节加工表面质量及其对使用性能的影响（二）表面质量对耐疲劳性的影响1．表面粗糙度对耐疲劳性的影响表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的纹痕越深，纹底半径越小，其抵抗疲劳破坏的能力越差。表面粗糙度对耐疲劳性的影响还与材料对应力集中的敏感程度和材料的强度极限有关。钢对应力集中最为敏感，铸铁和有色金属对应力集中的敏感性较弱。2．表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响1）表面层金属的冷作硬化的影响能够阻

4、止疲劳裂纹的生长，可提高零件的耐疲劳强度。2）表面层金属的残余应力的影响拉伸残余应力将使耐疲劳强度下降；压缩残余应力则可使耐疲劳强度提高。第一节加工表面质量及其对使用性能的影响（三）表面质量对耐蚀性的影响1．表面粗糙度的影响表面粗糙度值越大，加工表面与气体、液体接触的面积越大，腐蚀物质越容易沉积于凹玩中，耐蚀性能就越差。2．表面层力学物理性质的影响零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利于提高零件表面抵抗腐蚀的能力。（四）表面质量对零件配合质量的影响1、对于间隙配合表面原有间隙将因急剧的初期磨损而

5、改变，表面粗糙度越大，变化量就越大，从而从而影响配合的稳定性。2、对于过盈配合表面表面粗糙度越大，两表面相配合时表面凸峰易被挤掉，这会使过盈量减少，影响配合的可靠性。第二节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施一、影响切削加工表面粗糙度的因数1、几何因素取决于切削残留面积的高度。车削、刨削时残留面积高度的计算：（尖刀切削的情况、圆弧刀刃切削的情况）减小表面粗糙度的措施：减小f,kr，kr’扩大r。另外提高刀具刃磨质量，从而减小复映效果。图4-6车削、刨削时残留面积的高度第二节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措

6、施2.物理因素：主要包括：积削瘤、鳞刺、金属材料的塑性变形。采取的措施：1）选用合适的切削速度，避免中低速区。如在实际生产中，用低速宽刀精刨和高速精车、精铣。2）改善被加工材料的性质。切削加工前对工件进行调质处理，以降低塑性，并得到均匀细密的晶粒组织。3）适当增大刀具的前角、提高刀具的刃磨质量。4）合理选用冷却润滑液。第二节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施二、影响磨削加工表面粗糙度的因数1、几何因素单位面积上刻痕越多，即通过单位面积的磨粒数越多，刻痕的等高性越好，则磨削表面的粗糙度值越小。1）磨削用量对表面粗

7、糙度的影响砂轮的速度越高、工件速度越低、砂轮的纵向进给减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值将减小。2）砂轮粒度和砂轮修整对表面粗糙度的影响砂轮的粒度号数越大（磨粒越细），参加磨削的磨粒越多．表面粗糙度就越小。修整砂轮时，金刚石笔的纵向进给量越小，砂轮表面磨粒的等高性越好，被磨工件的表面粗糙度值就越小。第二节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施2、物理因素的影响主要从表面层金属的塑性变形角度考虑。1）磨削用量的影响砂轮速度越高，表层金属的塑性变形减小，磨削表面的粗糙度值将明显减小。工

8、件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。磨削深度增大，塑性变形将随之增大，被磨的表面粗糙度值会增大。2）砂轮的选择粒度：单纯从几何因素考虑，砂轮粒度越细，磨削的表面粗糙度值越小。但磨粒太细时，砂轮易被磨屑堵塞，若导热情况不好，反而会在加工表面产生烧伤等现象，使表面粗糙度值增大。砂轮的硬度（不是磨料的硬度）：砂轮选得太硬，磨粒不易脱落，“自