机器零件的破坏,一般都是从表面层开始的。 一、 加工表面质量的概念 加工表面质量包含以下两个方面的内容: 1.加工表面的几何形貌 (1)表面粗糙度 (2)表面波纹度 (3)表面纹理方向 (4)表面缺陷 2.表面层材料的物理力学性能 (1)表面层的冷作硬化 (2)表面层残余应力 (3)表面层金相组织变化 二、 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 1. 表面质量对耐磨性的影响 (1)表面粗糙度对耐磨性的影响 (2)表面冷作硬化对耐磨性的影响 (3)表面纹理对耐磨性的影响 2. 表面质量对零件疲劳强度的影响 3. 表面质量对抗腐蚀性能的影响 4.表面质量对零件配合性质的影响 三、加工表面的表面粗糙度 切削加工的表面粗糙度值主要取决于切削残留面积的高度。 加工塑性材料时,切削速度v对加工表面粗糙度 加工相同材料的工件,晶粒越粗大,切削加工后的表面粗糙度值越大。 适当增大刀具的前角,可以降低被切削材料的塑性变形;降低刀具前刀面和后刀面的表面粗 糙度可以抑制积屑瘤的生成;增大刀具后角,可以减少刀具和工件的摩擦;合理选择冷却润滑液,可以减少材料的变形和摩擦,降低切削区的温度;采取上述各项措施均有利于减小加工表面的粗糙度。 四、加工表面的物理力学性能 (一) 表面层材料的冷作硬化 1. 冷作硬化的评定参数 2.影响冷作硬化的因素 (1)刀具的影响 (2)切削用量的影响 (3)加工材料的影响 (二)表面层材料金相组织变化 如果磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变临界温度(碳钢的相变温度为723℃),这时工件表层金属的金相组织,由原来的马氏体转变为硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为回火烧伤; 如果磨削区温度超过了相变温度,在切削液急冷作用下,表层金属将发生二次淬火,硬度高于原来的回火马氏体,里层金属则由于冷却速度慢,出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织,这种烧伤称为淬火烧伤; 若工件表层温度超过相变温度,而磨削区又没有冷却液进入,表层金属便产生退火组织,硬度急剧下降,称之为退火烧伤。 (三)表面层残余应力 1.加工表面产生残余应力的原因 (1)表层材料比容增大 (2)切削热的影响 (3)金相组织的变化 |