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机械制造工艺学(王先逵)第三章参考答案(部分)

3-1 机械加工表面质量包括哪些具体内容?

机械加工表面质量,其含义包括两个方面的内容:

1.加工表面层的几何形貌

主要由以下几部分组成:

⑴表面粗糙度;

⑵波纹度

⑶纹理方向

⑷表面缺陷

2.表面层材料的力学物理性能和化学性能

表面层材料的力学物理性能和化学性能主要反映在以下三个方面:

⑴表面层金属冷作硬化;

⑵表面层金属的金相组织变化;

⑶表面层金属的残余应力。

3-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的?加工表面质量对机器使用性能有哪些影响?

一、机器零件的损坏,在多数情况下都是从表面开始的,这是由于表面是零件材料的边界,常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀,表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷,所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。

二、加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响

(一)表面质量对耐磨性的影响

1.表面粗糙度、波纹度对耐磨性的影响

表面粗糙度值越小,其耐磨性越好;但是表面粗糙度值太小,因接触面容易发生分子粘接,且润滑液不易储存,磨损反而增加;因此,就磨损而言,存在一个最优表面粗糙度值。

2.表面纹理对耐磨性的影响

圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好;尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大,耐磨性较差。在运动副中,两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时,耐磨性较好;两者的刀纹方向均与运动垂直时,耐磨性最差

3.冷作硬化对耐磨性的影响

加工表面的冷作硬化,一般都能使耐磨性有所提高。

(二)表面质量对耐疲劳性的影响

1.表面粗糙度对耐疲劳性的影响

表面粗糙度值越小,表面缺陷越少,工件耐疲劳性越好

2.表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响

表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长,可提高零件的耐疲劳强度。

(三)表面质量对耐蚀性的影响

1.表面粗糙度对耐蚀性的影响

表面粗糙度值越大,耐蚀性能就越差。

2.表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响