4机械加工质量的技术.ppt

1)毛坯制造中产生的残余应力 2)冷校直引起的残余应力 3)切削加工中引起的残余应力 措施: 合理设计零件结构, 减小零件尺寸差异。 时效处理, 粗精分开 不采用冷校直 内应力的产生原因 由金属内部的相邻宏观或微观组织发生了不均匀的体积变化而产生。主要来自热加工或冷加工。 4.1.4 提高加工精度的工艺措施 查明原因，设法直接消除或减弱 1.直接减小误差法 2.误差补偿法 造出新误差，抵消原来的误差。 通过导轨凸起补偿横梁变形 反拉法切削细长轴 a) 正向进给 b) 反向进给 4.误差转移法 把误差转移。 5.就地加 工法 自身刀具加工自身零件。自身加工修配法。 3.误差均化法 表面相互比较和修正，以达到很高的加工精度。 6.误差分组法 误差减为原来的1/n。 － + －0.1 Ⅰ Ⅰ +0.1 Xmax=0.2 Xmin=0 轴 装配精度为0.2mm 孔 Ⅱ Ⅱ －0.05 +0.05 Xmax=0.15 现装配精度为0.1mm 例：通过分组提高装配精度 Xmin=0.05 零件表面质量 表面粗糙度 表面波度, 纹理,伤痕 表面层的物理力学性能 表面层的几何形状特征 表面层冷作硬化 表面层残余应力 表面层金相组织的变化 一、 表面质量的含义（内容） 二、表面质量对零件使用性能的影响 零件表 面质量 粗糙度太大、太小都不耐磨 适度冷硬能提高耐磨性 对疲劳强度的影响 对耐磨性的影响 对耐腐蚀性的影响 对工作精度的影响 粗糙度越大，疲劳强度越差 适度冷硬、残余压应力能提高 粗糙度越大、工作精度降低 残余应力越大，工作精度降低 粗糙度越大，耐腐蚀性越差 压应力提高耐腐蚀性， 拉应力则降低耐腐蚀性 三、影响加工表面粗糙度的因素及其控制 机械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可归纳为几何因素和物理力学因素两个方面。 1、几何因素 刀尖圆弧半径rε 主偏角kr、副偏角kr′ 进给量f 2、物理力学因素 （1）工件材料的影响 （2）积屑瘤的影响 刀尖圆弧半径r0： 主偏角kr、副偏角kr′： 进给量f ： r0越大，Ra越小。 kr越小，H越小， Ra越小。 f越小，Ra越小。 2、物理力学因素 （1）工件材料的影响 积屑瘤严重影响粗糙度 精加工时一定要设法避免积屑瘤 提高材料的硬度 控制切削速度 切削液减小摩擦 增大前角, 减小切深 韧性材料：对中低碳钢工件正火。 脆性材料：切屑崩碎使表面粗糙。 （2）其他因素的影响 五、磨削加工表面粗糙度的影响因素 2. 砂轮的影响 1. 磨削用量的影响 砂轮转速↑→ 表面粗糙度值↓； 磨削深度↑→表面粗糙度值↑; 初磨较大进给量; 终磨无进给量磨削。 3. 工件材料的影响 2. 砂轮的影响 砂轮粒度: 磨粒越细， Ra越小。 但太细易被堵塞，烧伤工件表面。 砂轮硬度: 太硬或太软都不好； 砂轮修整: 使砂轮表面磨粒整齐又锐利。 砂轮材料: 刚玉类, 碳化硅类, 金刚石等 3. 工件材料 太硬, 磨粒磨钝 →Ra↑； 太软, 堵塞砂轮 →Ra↑ ； 太韧，使磨粒早期崩落 →Ra↑; 四、表面层物理力学性能的影响因素及改进措施 表面物理力学性能 影响残余应力的因素 影响加工硬化的因素 影响金相组织的因素 刀具形状 切削用量 工件材料 冷塑性变形 热塑性变形 金相组织变化 磨削烧伤 1. 影响表面层加工硬化的因素 定义：工件表层产生塑性变形，晶格扭曲，强度和硬度增加。又称冷作硬化和强化。 ?⑴刀具几何形状的影响 切削刃圆角 r0↑→塑变↑→冷硬↑ ⑵切削用量的影响 切削速度v↑→塑变↓→冷硬↓ f↑→切削力↑→塑变↑→冷硬↑ ⑶工件材料性能的影响 材料塑性↑→冷硬↑ 磨削烧伤：磨削表层金相组织变化，强度和硬度降低、产生残余应力、甚至出现微观裂纹。 淬火钢在磨削时，磨削烧伤有三种形式。 2.影响表面层金相组织变化与磨削烧伤的因素 淬火烧伤 回火烧伤 退火烧伤 超过Ac3。冷却好时, 表层淬火。 超过原回火温度。 超过Ac3。冷却差时，表层退火。 3. 影响表面层残余应力的因素 ⑴ 冷态塑变 ⑵ 热态塑变 ⑶ 金相组织变化 表层残余压应力 表层残余拉应力 体积收缩，产生拉应力 提高表面层物理力学性能的加工方法 1．滚压加工 滚轮：淬火和精研; Ra减小、硬化、产生残余压应力。 通常在车床上进行。 2. 喷丸强化 珠丸快速冲击工件，使表层冷硬、残余压应力。 主要用于强化形状复杂的零件,如齿轮, 曲轴等 单项选择题 1．工艺系统整体的刚度（ ）其夹具的刚度。 A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或等于 2．车削细长轴时，工件轴向截面上的形状是（ ）。 A．矩形 B．梯形