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1、#*毕业设计机械加工表面质量的影响因素学 生 姓 名： 王仲果 指导教师： 专业名称： 机械设计与制造 所在院系： 机电工程系 2016年10月 目 录摘 要1Abstract 2第一章 基本概念31.1 机械加工31.2 切削加工31.3 磨削烧伤.31.4 表面冷作硬化.31.5 表面材料金相组织变化4第二章 影响工件表面质量的因素52.1 加工过程对表面质量的影响5 2.2 影响工件表面物理机械性能的因素 6第三章 提高机械加工工件表面质量的措施8 3.1 刀具方面8 3.2 工件材料方面8 3.3 切削条件方面8 3.4 加工方法方面8第四章 机械加工表面质量对零件使用性能的影响104
2、.1 表面质量对零件耐磨性的影响10 4.2 表面质量对零件疲劳强度的影响104.3 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响104.4表面质量对零件间配合性质的影响114.5 表面质量对零件其他性能的影响11第五章 结论12致 谢 13参考文献14#*摘要 部分的机械设备零件的破坏，总是从零件表面开始的。产品的性能，特别是它的可靠性和耐久度，在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量，其目的就是为了掌握机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律，以便利用这些规律来控制加工过程，最终达到改善产品质量、增强产品使用性能的目的。随着工业技术的飞速发展,机器的使用要求越来越高,一些重要零件在高压
3、力、高速、高温等高要求条件下工作,表面层的任何缺陷,不仅直接影响零件的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象,将进一步加速零件的失效,这一切都与加工表面质量有很大关系。因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。一台机器在正常的使用过程中,由于其零件的工作性能逐渐变坏,以致不能继续使用,有时甚至会突然损坏。其原因除少数是因为设计不周而强度不够,或偶然事故引起了超负荷以外,大多数是由于磨损、受到外界介质的腐蚀或疲劳破坏。磨损、腐蚀和疲劳损坏都是发生在零件的表面,或是从零件表面开始的。因此,加工表面质量将直接影响到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和寿命。本文对机械加工表面质量进行了分析，指出
4、了影响机械加工表面质量的因素，并提出了提高机械加工表面质量的措施，对工程实践有一定的指导作用。而且,正确地理解零件表面质量内涵,分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素,通过改变这些因素从而改善工件表面质量，提高产品的使用性能及对未来机械行业的发展具有重要的意义。关键词 表面质量，粗糙度，机械性能，切削参数 #*AbstractPart of the machinery and equipment parts damage, always start from the parts of the surface. Product performance, especially the r
5、eliability and durability of its quality, to a large extent depends on the part surface layer. Study on the surface quality of machining, the purpose is to grasp the various machining process on the machining surface quality of the law, in order to use these rules to control the process, ultimately
6、improve the product quality, increase product performance. With the rapid development of industrial technology, requires that the machine is used more and more high, some important parts in high pressure, high speed, high temperature, high requirements, any defects on the surface layer, not only dir
7、ectly affect the performance of parts, but also may cause stress concentration, stress corrosion, will further accelerate the parts failure, all this has much to do with the quality of the machined surface. Thus the surface quality problems become more and more important. A machine in normal usage p
8、rocess, the working performance of the part gradually deteriorated, so that cannot continue to use, and sometimes even the sudden damage. The reason is because the design is not in a few weeks and the strength is not enough, or accident caused by overload, mostly due to wear, corrosion or damage the
9、 external medium fatigue. Wear, corrosion and fatigue damage occurs in parts of the surface, or from parts of the surface. Therefore, the machined surface quality will directly affect the performance of parts, especially its reliability and lifetime. Based on the analysis of the machining surface qu
10、ality, pointed out the factors influencing the surface quality of machining, and proposes to improve the machined surface quality measures, there are some guidance for engineering practice. Moreover, the correct understanding of the content of the surface quality of parts, various technological fact
11、ors affecting surface quality analysis of machining process, by changing these factors so as to improve the quality of the workpiece surface, improve the performance of products and plays an important role in the future development of machinery industry.Keyword surface quality, surface roughness, me
12、chanical properties, cutting parameters#*第一章 基本概念1.1 机械加工机械加工：广意的机械加工就是凡能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床、铣床、钻床、磨床、冲压机、压铸机等专用机械设备制作零件的过程。1.2 切削加工刀具几何形状的复映刀具相对于工件作进给运动时，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。此外，适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效
13、措施。工件材料的性质。加工塑性材料时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。磨削加工影响表面粗糙度的因素。正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。影响磨削表面粗糙的主要因素有：砂轮的粒度、砂轮的硬度、砂轮的修整磨削速度、磨削径向进给量与光磨次数工件圆周进给速度与轴向进给量冷却润滑液。影响加工表面层物理机械性能的因素。在切削加工中，工件由
14、于受到切削力和切削热的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生。由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重，因而磨削加工后加工表面层上述三项物理机械性能的变化会很大。1.3 磨削烧伤磨削烧伤:在磨削加工中，由于多数磨粒为负前角切削，磨削温度很高，产生的热量远远高于切削时的热量，而且磨削热有6080%传给工件，所以极容易出现金相组织的转变，使得表面层金属的硬度和强度下降，产生残余应力甚至引起显微裂纹，这种现象称为磨削烧伤。1.4 表面冷作硬化冷作硬化：通过冷加工而是零件表面产生的表面应力，使零件的表面比加工前的
15、表面硬度耐磨性等有所提高。冷作硬化及其评定参数。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）。表面层金属强化的结果，会增大金属变形的阻力，减小金属的塑性，金属的物理性质也会发生变化。被冷作硬化的金属处于高能位的不稳定状态，只要一有可能，金属的不稳定状态就要向比较稳定的状态转化，这种现象称为弱化。弱化作用的大小取决于温度的高低、温度持续时间的长短和强化程度的大小。由于金属在机械加工过程中同时受到力和热的作用，因此，加工后表层金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果。影响冷作硬化的主要因素。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，将使冷硬程度增加。进给量增大，切削力也增大，表层金
