机械制造工程之加工表面质量精选PPT.ppt
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1、机械制造工程之加工表面质量第1页,此课件共51页哦(一)加工表面的几何形状特征表面几何误差包括:形状误差:波长/波幅1000 表面轮廓曲线经低通滤波获得 波纹度:50波长/波幅1000 表面轮廓曲线经带通滤波获得 一般与刃口形状,进给,刀瘤等有关。表面微观不平度误差:波长/波幅0.15mm时 f Rz f0.15mm时 f Rz f0.02mm时 f Rz 第13页,此课件共51页哦(2)切削速度的影响加工脆性材料时,切削速度对于粗糙度影响不大加工塑性材料时,积屑瘤对粗糙度影响很大。第14页,此课件共51页哦(3)切削深度ap的影响一般切削深度ap对于粗糙度影响不大,但太小时,有可能吃不住刀,
2、摩擦严重。2、工件材质的影响工件材质韧性、塑性增大,Ra增大工件材质晶粒越均匀,颗粒越细小,Ra减小3、刀具材料的影响刀具越硬,越耐磨,加工Ra越低硬质合金刀具加工后的Ra高速钢加工后的Ra金刚石刀具的性能:第15页,此课件共51页哦二、磨削加工 砂轮上的磨粒因几何角度,位置不同起三种不同的作用 锋利、位置靠前的起切削作用 较锋利、位置较靠前的起刻划作用 较钝、位置靠后的起抛光作用 磨削表面粗糙度与砂轮、工件材质、磨削用量有关第16页,此课件共51页哦1、砂轮:砂轮粒度 表面粗糙度Ra*一般磨料的粒度用粒度号表示,每英寸长度上的网眼个数为粒度号,例80#,60#;n微粉用最大n颗粒的最大n尺寸
3、的微米n数表示,例nW28、W14。第17页,此课件共51页哦2、磨削用量砂轮速度v砂 表面粗糙度Ra 第18页,此课件共51页哦工件速度v工 表面粗糙度Ra 第19页,此课件共51页哦砂轮相对于工件的进给量f 表面粗糙度Ra第20页,此课件共51页哦磨削深度ap 表面粗糙度Ra根据上述实验关系,可以得到经验公式:3、砂轮修整砂轮修整质量越高,磨削表面质量越好。三、超精研、研磨、珩磨、抛光超精研、研磨、珩磨、抛光加工的共同特点是:1、不选择切削用量,只限定压强和加工时间2、无需精密机床3、降低表面粗糙度效果明显,提高精度不明显4、加工余量第21页,此课件共51页哦(一)超精研1、工作原理:采用
4、细粒度的磨条在一定压力和切削速度下往复运动,对表面进行光整加工。加工运动:A、工件低速回转运动;B、磨条轴向进给运动:C、磨条高速往复振动。第22页,此课件共51页哦2、切削过程:可分为四个阶段(1)强烈切削阶段:少数波峰上压强很大,切削作用剧烈。(2)正常切削阶段:接触面积增大,接触压强减小,切削作用减弱。(3)微弱切削阶段:接触面积进一步增大,接触压强进一步减小,磨条起抛光作用。(4)停止切削阶段:工件被研平,接触压强很小,磨条与工件之间形成油膜,切削停止。第23页,此课件共51页哦(二)研磨 研磨可以达到很高的精度和表面质量。基本原理:通过介于工件和硬质研具之间的磨料或研磨液的流动产生机
5、械摩擦和化学作用去除微小加工余量。第24页,此课件共51页哦1、研磨特点:(1)研具较软,以铸铁、塑料、硬木制成。(2)磨料中混有化学物质,机械与化学作用同时进行,磨粒运动轨迹复杂,保证均匀性。(3)加工表面质量高。2、研具:磨具应软硬适当,组织均匀。粗研采用铜、铝,精研采用铸铁。3、研磨剂:研磨剂为磨料与油脂的混合剂。磨料种类:金刚石微粉,碳化硅,氧化铝等。油脂起调和磨料.化学腐蚀作用。油脂种类:油酸,凡士林,变压汽油。第25页,此课件共51页哦4、研磨参数(1)磨料粒度:粒度,则粗糙度,效率。(2)研磨速度:一般研磨速度0.5m/s,精研速度0.16m/s。(3)研磨余量:手工研磨余量10
6、m,机械研磨余量(0.250.3)倍的金属熔化温度时,变形金相组织会有所恢复,冷作硬化第30页,此课件共51页哦(一)影响表面层冷作硬化的因素1、刀具:刀刃钝圆半径,冷作硬化;后刀面磨损,冷作硬化。2、切削用量:切削速度,切削温度,则 冷作硬化;进给量,冷作硬化。3、被加工材料:硬度,冷作硬化;塑性,冷作硬化第31页,此课件共51页哦(二)减少表面层冷作硬化的措施1、合理选择刀具几何参数 前角,冷作硬化;后角,冷作硬化;钝圆半径,冷作硬化。2、限制后刀面磨损3、合理选择切削用量 切削速度,冷作硬化;进给量,冷作硬化。第32页,此课件共51页哦二、表面层的金相组织变化 切削一般不会导致金相组织变
7、化,磨削因单位切削截面消耗的功率较大,常常导致金相组织变化。第33页,此课件共51页哦 对于磨削加工来说,由于单位面积上产生的切削热比一般切削方法要大几十倍,易使工件表面层的金相组织发生变化,从而使表面层的硬度和强度下降,产生残余应力甚至引起显微裂纹。这种现象称为磨磨削烧伤削烧伤。机械加工过积中,在工件的加工区及其邻近的区域,温度会急剧升高,当温度超过工件材料金相组织变化的临界点,就会发生金相组织变化。对于一般切削加工而言,温度还不会上升到如此程度。磨削烧伤将严重地影响零件的使用性能。第34页,此课件共51页哦磨削淬火钢时容易出现的烧伤:回火烧伤:磨削区温度超过马氏体转变温度,而未达相变温度,
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