机械加工表面质量及其控制ppt课件.ppt

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1、第3章机械加工表面质量及其控制本章要点表面质量及对使用性能影响影响表面粗糙度工艺因素机械加工中的振动影响表层物理性能工艺因素1机械制造技术基础第3章机械加工表面质量及其控制AnalysisandControlofMachiningSurfaceQuality3.1加工表面质量及其对使用性能的影响MachiningSurfaceQualityanditsInfluencetoUsePerformance23.1.1加工表面质量概念加工表面的几何形貌表面粗糙度—波长/波高＜50波度—波长/波高=50～1000；且具有周期特性宏观几

2、何形状误差（平面度、圆度等）—波长/波高＞1000纹理方向－表面刀纹形式表面缺陷－如砂眼、气孔、裂纹等a）波度b）表面粗糙度零件加工表面的粗糙度与波度RZλHλRZ33.1.1加工表面质量概念无氧铜镜面三维形貌及表面轮廓曲线43.1.1加工表面质量概念加工纹理方向及其符号标注53.1.1加工表面质量概念表面层金属力学物理性能和化学性能表面层金属冷作硬化表面层金属金相组织变化表面层金属残余应力加工变质层模型63.1.2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关系表面粗糙度值

3、↓→耐疲劳性↑适当硬化（产生表面压应力）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冷硬程度磨损量T7A钢冷硬程度与耐磨性关系7机械制造技术基础第3章机械加工表面质量及其控制AnalysisandControlofMachiningSurfaceQuality3.2影响加工表面质量工艺因素及其改进措施TechnologyFactorsInfluencin

4、gMachiningSurfaceQualityanditsImproving83.2.1切削加工表面粗糙度残留面积直线刃车刀：圆弧刃车刀：影响因素：刀尖圆弧半径rε、主偏角κr、副偏角κ’r、进给量f车削时残留面积的高度fκrRmaxvfⅠⅡrεb）RmaxⅠⅡfa）vf93.2.1切削加工表面粗糙度切削表面塑性变形和积屑瘤切削速度影响最大：v=10～50m/min范围，易产生积屑瘤和鳞刺，表面粗糙度最差。其他影响因素：刀具几何角度、刃磨质量，切削液等切削45钢时切削速度与粗糙度关系100120v（m/min）0204060

5、80140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收缩系数Ks1.52.02.53.0积屑瘤高度h（μm）0200400600hKsRz103.2.2磨削加工表面粗糙度磨削用量从几何因素和塑性变形两方面影响砂轮速度v↑，Ra↓工件速度vw↑，Ra↑砂轮纵向进给f↑，Ra↑磨削深度ap↑，Ra↑光磨次数↑，Ra↓磨削用量对表面粗糙度的影响vw=40(m/min)f=2.36(m/min)ap=0.01(mm)v=50(m/s)f=2.36(m/min)ap=0.01(mm)v(m/s),vw(m/min)Ra(μm)030

6、4050600.51.0a）ap(mm)00.010.40.8Ra(μm)00.20.60.020.030.04b）光磨次数-Ra关系Ra(μm)01020300.020.040.06光磨次数粗粒度砂轮(WA60KV)细粒度砂轮(WA/GCW14KB)113.2.2磨削加工表面粗糙度砂轮及修整砂轮粒度↑，Ra↓；但要适量砂轮硬度适中，Ra↓；常取中软砂轮组织适中，Ra↓；常取中等组织砂轮材料：与工件材料相适应（如氧化铝适于磨钢，碳化硅适于磨铸铁，金刚石砂轮适于磨陶瓷材料等）工件材料冷却润滑液等其他影响因素金刚石砂轮磨削工程陶瓷

7、零件采用超硬砂轮材料，Ra↓砂轮精细修整，Ra↓123.2.3表面粗糙度和表面微观形貌测量比较法触针法：Ra0.02～5μm表面粗糙度测量工件驱动箱放大器处理器记录器显示器触针传感器触针法工作原理光切法：Rz0.5～60μm干涉法：Rz0.05～0.8μm133.2.3表面粗糙度和表面微观形貌测量双管显微镜测量原理1－光源2－聚光镜3－窄缝4－工件表面5－目镜透镜6－分划板7－目镜143.2.3表面粗糙度和表面微观形貌测量干涉显微镜测量原理1－光源2、10、15－聚光镜3－滤色片4－光阑5－透镜6、9－物镜7－分光镜8－补偿镜

8、10、14、16－反射镜12－目镜13－透光窗153.2.3表面粗糙度和表面微观形貌测量表面三维微观形貌测量表面三维形貌测量与处理系统原理图1－驱动2－撞块3－电触点4－触针5－工作台6－工件7－步进电机8－控制电路9－驱动电路10－放大电路11－A/D变换器12－微机13－