机械制造工程学 习题答案 作者 李伟 谭豫之 第5章 机械加工表面质量.pptx
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1、第5章机械加工表面质量,本章内容,第一节 表面质量的概念 第二节 影响表面质量的因素 第三节 控制加工表面质量的措施,2,第一节 表面质量的概念,3,机械加工表面质量也称表面完整性,它包含两个方面的内容: 表面的几何特征; 表面层力学物理性能。,一、表面质量的含义,4,加工表面的几何形状特征,表面粗糙度,指加工表面的微观几何形状误差。波长与波高(L3/H3)的比值小于50。,表面波度,介于形状误差与表面粗糙度之间的周期性形状误差。波长与波高(L2/H2)的比值一般为:501000。,纹理方向,指表面刀纹的方向。它取决于表面形成所采用的机械加工方法。,一、表面质量的含义,5,加工表面的物理力学性
2、能的变化,表面层因塑性变形引起的加工硬化(冷作硬化); 表面层因力或热的作用产生的残余应力; 表面层因切削热或磨削热的作用引起的金相组织变化。,一、表面质量的含义,6,对零件耐磨性的影响,表面粗糙度对耐磨性的影响,就零件的耐磨性而言,最佳表面粗糙度Ra的值在0.8m0.2m之间为宜。,二、表面质量对零件使用性能的影响,7,刀纹方向对耐磨性的影响,轻载时,摩擦副表面纹理方向与相对方向一致时,磨损最小。,重载时,摩擦副的两个表面纹理相垂直、且运动方向平行于下表面的纹路方向时,磨损最小。,两个表面纹理方向均与运动方向垂直时,磨损最大。,对零件耐磨性的影响,表面粗糙度对耐磨性的影响,二、表面质量对零件
3、使用性能的影响,8,冷作硬化对耐磨性的影响,刀纹方向对耐磨性的影响,表面粗糙度对耐磨性的影响,对零件耐磨性的影响,二、表面质量对零件使用性能的影响,9,残余应力对耐磨性的影响,表面为压应力时,耐磨性高。,二、表面质量对零件使用性能的影响,冷作硬化对耐磨性的影响,刀纹方向对耐磨性的影响,表面粗糙度对耐磨性的影响,对零件耐磨性的影响,10,对零件耐疲劳性的影响,表面粗糙度对耐疲劳性的影响,残余应力对耐疲劳性的影响,冷作硬化对耐疲劳性的影响,表面为压应力时,耐疲劳性好。,冷作硬化程度 耐疲劳性,刀纹方向对耐疲劳性的影响,二、表面质量对零件使用性能的影响,11,对零件耐腐蚀性的影响,Ra值,耐腐蚀性,
4、表面压应力,表面致密,耐腐蚀性,二、表面质量对零件使用性能的影响,12,对零件配合精度的影响:,实验研究表明: 零件尺寸大于50mm时,推荐:Ra=(0.10.15)T 零件尺寸在1850mm时,推荐: Ra=(0.150.20)T 零件尺寸小于18mm时,推荐: Ra=(0.200.25)T,二、表面质量对零件使用性能的影响,13,第二节 影响表面质量的因素,14,几何因素,一、切削加工中影响表面粗糙度的因素,15,考虑刀尖圆弧角,一、切削加工中影响表面粗糙度的因素,几何因素,16,Ra值,一、切削加工中影响表面粗糙度的因素,考虑刀尖圆弧角,几何因素,17,物理因素,多数情况下是在已加工表面
5、的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。 形成它们的原因有积屑瘤、鳞刺、振动、摩擦、切削刃不平整、切屑划伤等。,一、切削加工中影响表面粗糙度的因素,18,切削速度:,V Ra,工件材料性质:,一般韧性较大的塑性材料,加工后表面粗糙度值较大,而脆性材料加工后易得到较小的表面粗糙度值。对于同样材料,其晶粒组织越粗大,加工表面粗糙度值越大。,一、切削加工中影响表面粗糙度的因素,物理因素,19,刀具几何形状、材料:,前角,Ra值,冷却润滑:,切削液的冷却和润滑作用能减小切削过程中的界面摩擦,降低切削区温度,使切削区金属表面的塑性变形程度下降,抑制鳞刺和积屑瘤的产生,因此可大大减小加工表
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