文档介绍：浅析影响机械加工表面质量的因素及措施
浅析影响机械加工表面质量的因素及措施
【摘要】机械产品使用性能的提高和使用寿命的增加与组成产品的零件加工的重量密切相关,零件加工的质量是保证产品质量的基础。衡量两件加工质量的好坏有一下两个指标:加工精度和表面粗糙度。本文主要通过对零件表面粗糙度因素的分析和研究来提出提高机械加工表面质量的工艺措施。
【关键词】机械加工;表面质量;影响措施
一、机械加工表面质量对产品性能的影响
(1)表面质量对耐磨性的影响。零件磨损一般可分为三个阶段,初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小,其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小,润滑油不易储存,接触面之间容易发生分子粘接,磨损反而增加。(2)表面质量对疲劳强度的影响。金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面,因此,零件的表面质量对疲劳强度影响很大。表面粗糙度值愈大,抗疲劳破坏的能力就愈差。(3)表面质量对耐蚀性的影响。零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大,抗蚀性就愈差。(4)表面质量对配合质量的影响。表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。对于间隙配合,粗糙度值大会使磨损加大,间隙增大,破坏了要求的配合性质。对于过盈配合,装配过程中一部分表面凸峰被挤平,实际过盈量减小,降低了配合件间的连接强度。
二、影响机械加工表面质量的因素
(1)刀具几何形状。刀具几何形状的复映刀具相对于工件进行运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的复映。减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。(2)表面层冷作硬化。机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形,使品格扭曲、畸变,晶粒间产生剪切滑移,品粒被拉长和纤维化,甚至破碎,这些都会使表面层金属的硬度和强度提高,这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。由于切削刃钝圆半径增大,对表层金属的挤压作用增强,塑性变形加剧,导致冷硬增强。刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦加剧,塑性变形增大,导致冷硬增强。切削速度增大,刀具与工件的作用时间缩短,使塑性变形扩展深度减小,冷硬层深度减小。切削速度增大后,切削热在工件表面层上的作用时间也缩短了,将使冷硬程度增加。进给量增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬作用加强。工件材料的塑性愈大,冷硬现象就愈严重。(3)表面层材料金相组织变化。当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时,表层金属发生金相组织的变化,使表层金属强度和硬度降低,并伴有残余应力产生,甚至出现微观裂纹,这种现象称为磨削烧伤。改善磨削烧伤的途径磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤由两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。正确选择砂轮合理选择切削用量改善冷却条件。(4
)表面层残余应力。由于切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生,使表面金属的比容加大,或是切削加工中,切削区会有大量的切削热产生,而且不同金相组织具有不同的密度,因而就有残余应力产生。
三、提高机械加工工件表面质量的措施
(1)制订科学合理的工艺规程是保证工件表面质量的基础。只有制订了科学合理的工艺规程,才能为加工工件表面质量满足要求提供科学合理