金属切削变形对已加工表面质量的影响

第4章零件加工表面质量

1.零件的加工精度主要包括、和。 2.机械加工工艺系统由、、和等四个要素组成。 3.机械加工工艺系统各环节的误差即原始误差对加工误差会产生不同程度的影响，原始 误差包括：误差、误差、误差、误差、误差和误差等。 4.表面粗糙度产生的原因包括：、和 。 5.机床精度中对加工精度影响较大的包括机床主轴误差和机床导轨误差。其中机床主轴 误差包括和主轴回转误差，而主轴回转误差又包括、和三种基本形式。 6.车削加工工件外圆时，机床主轴的几何偏心会引起加工表面 误差，机床主轴回转纯径向跳动会引起加工表面误差，主轴回转纯角度摆动会引起加工表面误差。 7.根据加工误差的性质不同，我们把在相同加工条件下加工一批零件时产生的大小和方 向不变的误差称为误差；把大小和方向按加工顺序有规律变化的误差称为误差；而把大小和方向无变化规律的误差称为误差。 8.在车削或磨削外圆加工中，可以采用合理的工艺方法来消除主轴回转精度对加工精度 的影响，下列方案中可行的是……………………………（） （A）刚性芯轴定位安装（B）弹性芯轴定位安装（C）固定顶尖定位安装 9.用双顶尖装夹车削加工细长轴时易出现的形状误差是…………………（） （A）腰鼓形误差（B）马鞍形误差（C）锥形误差 10.在车削加工短而粗的刚性轴时会出现马鞍形形状误差，其最小直径出现的位置 在………………………………………………………………………（） （A）偏向床头一侧（B）偏向床头或尾座中刚性较低的一侧 （C）偏向床头或尾座中刚性较高的一侧 11.在大量生产零件时，为了提高机械加工效率，通常加工尺寸精度的获得方法 为…………………………………………………………………………（） （A）试切法（B）调整法（C）自动控制法 12.加工铸铁材料时产生表面粗糙度的原因除了加工残留面积外还有……（） （A）积屑瘤（B）鳞刺（C）切屑崩碎 13.为了降低机械切削加工的表面粗糙度，可采取的措施为………………（） （A）小进给量、小背吃刀量、高速或低速切削（B）大进给量、中速切削 （C）高速钢刀具微量超高速切削 1.当零件表面层有残余压应力时，使表面层对腐蚀作用的敏感性………（） （A）降低了（B）增加了（C）不影响（D）有时会影响 2.在±3σ范围内，正态分布曲线与横坐标轴之间所围面积等于………（） （A）0.5 （B）0.97 （C）0.9973 （D）1 3.误差复映系数与工艺系统刚度……………………………………………（）

第九章 已加工表面质量习题

第九章已加工表面质量 金属切削的最终目的之一是获得理想的加工表面质量，而零件的表面质量又往往对其使用性能有着很大的影响。本章的学习目的是掌握已加工表面形成的变化规律。 9．1 必备知识和考试要点 1．熟悉已加工表面质量包含的内容及概念。 2．熟悉已加工表面形成过程，第Ⅲ变形区对已加工表面质量的影响。 3．了解影响表面粗糙度的因素及分析方法(包括残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动等)。 4．理解加工硬化、残余应力的概念和产生原因。 5．了解精密切削中提高加工表面质量的措施。 9．2 典型范例和答题技巧 [例9，1] 已加工表面质量的主要评定标志有哪些? [答案] 已加工表面质量是指加工表面的几何形状和表面层材质的变化。主要的评定标志是：(1)表面粗糙度；(2)表面层的加工硬化程度及硬化深度；(3)表面残余应力的性质及大小。 [例9．2] 试分析产生加工表面粗糙度的原因? [答案] 产生加工表面粗糙度的原因由两方面组成：(1)几何因素(刀刃运动轨迹)所产生的粗糙度。它决定了残留面积高度(理论粗糙度)；(2)由于切削过程中不稳定因素所产生的粗糙度。它包括积屑瘤、鳞刺、切削变形、刀具切削刃的磨损、刀刃与工件相对位置的变动等。 ①残留面积高度。切削时，由于刀具与工件的相对运动及刀具几何形状的关系，会在已加工表面产生未被切除的残留金属，其高度直接影响已加工表面沿进给方向的粗糙度。例如车削时，残留面积高度R max可以根据车刀的主偏角κr，、副偏角κr9、刀尖圆弧半径rε和进给量f，按几何关系计算出来。 ②积屑瘤。积屑瘤的硬度很高，在相对稳定时，能够代替切削刃进行切削。由于积屑瘤粘附在切削刃上面，并且会伸出切削刃或刀尖之外，因此会对工件产生过切量。积屑瘤的形状不规则，切削刃上各点的积屑瘤高度不同，产生的过切量亦不同，从而在加工表面上刻划出深浅和宽窄不同的沟纹。在切削过程中，积屑瘤的顶端遇到冲击或材料中的硬质点时，能够导致积屑瘤前端局部脱落，而使加工表面上的沟纹变浅或中断，并且可能引起切削振动，使加工表面粗糙度增大。所以，在产生加工表面粗糙度的因素中，除了残留面积的影响外，就是积屑瘤的生长和脱落的影响最为严重。 ③鳞刺。鳞刺是已加工表面上的鳞片状毛刺。在低速及中等切削速度下切削塑性金属时，有无积屑瘤，都可能产生鳞刺，使已加工表面的粗糙度增加。因此，鳞刺是加工塑性金属时获得良好表面加工质量的障碍。 ④切削过程中的变形。在挤裂或单元切屑的形成过程中，由于切屑单元具有周期性的断裂，这种断裂会深入到切削表面以下，从而在加工表面上留下波浪形的挤裂痕迹；而在崩碎切屑的形成过程中，从主切削刃处开始的裂纹在接近主应力方向会斜着向下延伸形成过切，从而使加工表面凸凹不平；另外，切削时，在切削刃与加工表面交接部位没有工件侧面约束，会使工件材料被挤压而隆起，也使表面粗糙度进一步增大。 ⑤刀具的边界磨损。刀具副后刀面的边界磨损会在已加工表面上形成锯齿状的凸出部分，从而使表面粗糙度增大。 ⑥刀刃与工件相对位置的变动。引起刀刃与工件相对位置的变动原因有机床主轴的回转误差和运动机构精度产生的误差，以及工件材质不均匀性和切屑的不连续性等因素使切削过程波动，从而使表面粗糙度增大。 [例9，3] 何谓理论粗糙度?推导其计算公式。

金属切削过程中地三个变形区

论文 金属切削过程中的三个变形区 系别 专业年级 学生姓名 学号 指导教师 年月日

金属切削过程中的三个变形区 摘要：金属切削过程是指道具与工件相互作用形成切屑的过程，本文主要叙述了金属切削加工过程中的三个变形区的形成及相互联系，并分析了与这三个变形区有关的反映金属变形程度的相关参数，同时加以总结。 关键词：金属切削，三个变形区，金属变形程度 Abstract: the process of metal cutting refers to tools and the workpiece interact to form a cutting process, this paper mainly describes the process of metal machining three deformation zone was formed and interconnected, and analyzed and the three deformation zone related to reflect the extent of metal distortion of the relevant parameters, at the same time to sum up. Keywords：metal cutting, three deformation zone, extent of metal distortion 引言 金属切削过程是机械制造过程的一个重要组成部分。金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被刀具切除而形成切屑并获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产生一系列现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。对这些现象进行研究，揭示其在的机理，探索和掌握金属切削过程的基本规律，从而主动地加以有效的控制，对保证加工精度和表面质量，提高切削效率，降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义。总之，金属切削过程的优劣，直接影响机械加工的质量、生产率与生产成本。因此，必须进行深入的研究。 一、切屑形成过程及变形区的划分 1、切削变形金属的切削过程与金属的挤压过程很相似。金属材料受到刀具的作用以后，开始产生弹性变形；虽着刀具继续切入，金属部的应力、应变继续加大，当达到材料的屈服点时，开始产生塑性变形，并使金属晶格产生滑移；刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，便会产生挤裂。 2、变形区的划分大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。切削层的金属变形大致划分为三个变形区：第一变形区（剪切滑移）、第二变形区（纤维化）、第三变形区（纤维化与加工硬化）。

影响金属切削加工表面质量的因素

影响金属切削加工表面质量的因素 机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。因此，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，改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意义。 1. 影响机械加工表面质量的因素 1.1 机器使用性能对机械加工表面质量的影响 (1)耐磨性对表面质量的影响。一个刚加工好的摩檫副的两个接触表面之间，最初阶段在 表面粗糙的峰部触，实际接触面积远小于理论接触面积，在相互接触的部有非常大的单位应力，使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起严重磨损。 (2)疲劳强度对表面质量的影响。在交变载荷作用，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力 集中，产生疲劳纹。表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈，抗疲劳破坏的能力就愈差。残余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏;而表面层残余应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生。 (3)耐蚀性对表面质量的影响。零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙 度值愈大，则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多。抗蚀性就愈差。表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂，降低零件的耐磨性，而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。 1.2 影响表面粗糙度的因素 (1)切削加工影响表面粗糙度的因素。①刀具几何形状的反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反映。②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。③切削用量加工脆性材料时，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。 (2)磨削加工影响表面粗糙度的因素。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、冷却润滑液等。 1.3 影响加工表面层物理机械性能的因素

机械加工表面质量分析论文

机械加工表面质量分析论文 1机械加工表面质量对机器使用性能的影响 表面质量对零件的耐磨性,配合精度,疲劳强度、抗腐蚀性,接触刚度等使用性能都有很大的影响。 1.1表面质量对零件耐磨性的影响 零件的耐磨性主要与摩擦副的材料、热处理情况和润滑条件有关。在这些条件已确定的情况下,零件的表面质量就起着决定性的作用。零件的磨损过程,通常分为三个阶段:摩擦副刚开始工作时,磨损比较明显,称为初期磨损阶段(一般称为走合期)。经初期磨损后,磨损缓慢均匀,进入正常磨损阶段。当磨损达到一定程度后,磨损又突然加剧,导致零件不能正常工作,称为急剧磨损阶段。 1.1.1最佳表面粗糙度 在干摩擦或半干摩擦情况下,摩擦副表面的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。摩擦副表面有一个最佳粗糙度,过大或过小的粗糙度都会使初期磨损增大。摩擦副的原始粗糙度太大,开始时两表面仅仅是若开凸峰相接触,实际接触面积小于名义接触面积,接触部分的实际压强很大,破坏了润滑油膜,接触的凸峰处形成局部干摩擦,因而接触部分金属的挤裂、破碎、切断等作用都较强,磨损也就较大。随着走合期过程的进行。表面粗糙度逐渐减小,实际接触面积增大,磨损也随之逐步减小,就进入正常磨损阶段。 摩擦副的原始粗糙度过小,紧密接触的两金属表面分子间产生较大的亲和力,润滑油被挤去,造成润滑条件恶化,使表面容易咬焊,因而初期磨损也较大。随着走合过程的进行,表面粗糙度有所增大,磨损也随之有所减小。当表面粗糙度等于最佳粗糙度时进入正常磨损阶段。所以,在初期磨损阶段因走合而使表面粗糙度自动适应最佳值。摩擦表面的最佳粗糙度视不同材料和工作要件而异,一般大致在V0.8～V0.4左右。对于完全液体润滑,金属表面完全不接触,由一层油膜隔开,因此要求摩擦副表面粗糙度应不刺破油膜,粗糙度越小,允许的油膜越薄,承载能力越大,则表面粗糙度越小越有利。 2影响表面粗糙度的因素 2.1切削加工影响表面粗糙度的因素

机械加工中的表面质量与精度控制技术

机械加工中的表面质量与精度控制技术 质量和精度的控制是机械加工中的重要环节,主要从当前机械加工精度的概念和内容出发,分析机械加工过程中产生误差的原因,力图探索在机械加工的过程中如何才能提高加工的质量,并且加强对加工过程的精度控制,从而提高整体加工水平。 标签：机械加工;表面质量;精度控制 中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2012）18017401 1 机械加工精度概述 机械加工精度是指工件在机械加工后的实际几何参数与零件图纸所规定的理想值之间的符合程度,如果它们之间存在不相符的程度则就称为加工误差。机械的加工精度包括了三方面因素:首先是尺度因素,尺度因素限制加工表面和基准间尺寸的误差;其次是几何形状精度,主要是指限制加工表面的宏观性状的误差,从而达到提高机械加工表面质量的目的；最后是相互位置的精度,主要是指限制加工表面和其基准间的相互位置误差。机械加工误差的大小反映了机械加工的精度高低。 2 影响机械加工质量和精度的因素及对策 2.1 机床的几何误差 在机械加工的过程中对工件的成形操作加工一般都是在机床上完成的,因此,机械加工品的机床几何误差直接会影响最终的加工质量和精度。直接影响机械加工质量和精度的因素主要是主轴回转误差以及传动链误差。从主轴回转误差来看,轴承本身的是指主轴在各个瞬间的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的误差。从传动链误差来看,主要是指传动链的始末两端传动元件之间相互运动产生的误差。 2.2 定位误差 定位误差包括了两方面内容,分别是基准不重合誤差和定位副制造不准确误差。在机床上对工件进行加工的过程中,需要将几何要素作为定位标准,当选择的定位基准和设计基准之间存在误差时就会产生基准不重合的误差。另外夹具上的定位元件不可能完全准确,其实际尺寸都在允许范围内变动,当超过允许范围时就会造成较大的定位误差。 2.3 刀具的几何误差 刀具在使用的过程中难免会产生磨损,从而在机械加工的过程中造成工件的尺寸以及形状的误差,最终影响了加工的质量和精度。刀具误差对加工精度的影响会随着刀具种类的不同而呈现出差异性。因此,合理选择刀具的材料以及几何参数和切削用量是减少刀具磨损的重要途径。 2.4 调整误差 在机械加工的过程中,为了更好地对工件进行加工,常常需要进行一定的调整工作。但是在调整的过程中难免会因为调整的幅度难以掌控,最终造成调整误差,最终影响机械加工的准确性和质量。 2.5 工艺系统受力变形的误差

机械加工表面质量试题

机械加工表面质量 一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。） 1．零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。( ) 2．精密丝杠可采用冷校直方法克服其弯曲变形。( ) 3．冷校直会产生内应力。( ) 4．表面的微观几何性质主要是指表面粗糙度。( ) 5．切削加工时，进给量和切削速度对表面粗糙度的影响不大。( ) 6．零件的表面粗糙度值越低越耐磨。( ) 7．精密磨削和超精密磨削能获得低粗糙度值的加工表面。( ) 8．滚压加工是利用淬过火的滚压工具对工件表面施加压力，使其硬度增加，并使表面产生冷硬层和残余压应力，从而提高零件的承载能力和疲劳强度。 ( ) 9．滚压加工的目的主要是为了使工件表面上的凸峰填充到相邻的凹谷中，从而减小加工表面的粗糙度。 ( ) 10．表面冷作硬化程度越高，零件的耐磨性越高。 ( ) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内。） 1．磨削加工中，大部分切削热传给了（）。 A．机床B．工件C．砂轮D．切屑 2．磨削表层裂纹是由于表面层的结果。（） A．残余应力作用B．氧化C．材料成分不匀D．产生回火 3．冷态下塑性变形经常在表层产生（）。 A．拉应力B．不定C．压应力D．金相组织变化 4．机械加工时，工件表面产生波纹的原因有（）。 A．塑性变形B．切削过程中的振动 C．残余应力D．工件表面有裂纹 5．在切削加工时，下列哪个因素对表面粗糙度没有影响？（） A．刀具几何形状B．切削用量C．工件材料D．检测方法 6．当零件表面层有残余压应力时，（）表面层对腐蚀作用的敏感性。 A．降低了B．增加了C．不影响D．有时会影响 7．切削加工时，对表面粗糙度影响最大的因素一般是（）。 A．刀具材料B．进给量C．切削深度D．工件材料 8．磨削用量对表面粗糙度影响最显著的因素是（）。 A．工件线速度B．砂轮线速度C．进给量D．磨削深度 9．磨削表层裂纹是由于表面层（）的结果。 A．.残余应力作用B．氧化 C．材料成分不匀D．产生回火 三、多项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出二至四个正确的答案，并将正确答案的标号分别填在题干的括号内。正确答案未选全或有选错的，该小题无分。） 1．机械加工时，工件表面残余应力产生的原因有（）。 A．塑性变形B．表面烧伤C．切削过程中的振动D．金相组织变化 2．光整加工能够（）。 A．提高加工效率B．修正位置偏差C．提高表面质量D．改善形状精度

机加工表面质量及其控制措施

机加工表面质量及其控制措施 发表时间：2018-10-25T10:44:49.033Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：刘鹏举 [导读] 机械产品的使用性能的提高和使用寿命的增加与组成产品的零件加工质量密切相关，零件的加工质量是保证产品质量基础 刘鹏举 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066 摘要: 机械产品的使用性能的提高和使用寿命的增加与组成产品的零件加工质量密切相关，零件的加工质量是保证产品质量基础。本文首先阐述了可能造成机械加工表面问题的几个重要因素，接着论述了几项有效地控制措施，促进工件表面质量的进步。 关键词: 机械加工；表面质量；控制措施 随着机械行业在社会中占得地位比重逐渐增大，人们对机器使用性能等个个方面的要求也越来越高，当零件在高速、高压、高温等条件下工作，缺陷的出现直接影响零件表面，使零件在工作的性能上达不到原有的标准，进一步加速零件失效，这一切情况与加工表面的质量关系很大。加工表面质量将直接影响到零件的使用性能，因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。 1机械加工表面质量的影响因素 在通过刀具进行工件制作时，工件表面一定会存在残留的切削部分，一般来说其形状复印了刀具的几何图形。在进行塑料部件的加工时，在刀具的作用下会出现变形，其中产生的撕裂作用会增大粗糙的程度。如果加工材料的韧性非常好，那么金属更容易出现塑变，表面的粗糙程度也就越大。在进行脆性金属加工的时候，由于其切削的碎屑呈颗粒状，迸溅的过程会使工件的表面出现麻点。磨削加工方式也会造成表面粗糙度的增加，同切削造成的表面粗糙相似，磨削加工造成的粗糙问题也是几何原因以及塑变造成的，其中砂轮的坚硬度、颗粒度以及工作时的速度和半径都是重要的影响因素。 在进行工件的加工时，由于受到切削力的作用，导致塑性变形的出现，品格出现改变，最终出现工件表面的金属在硬度和强度方面增强的结果，这个作用的过程就叫做冷作硬化。一旦表层出现强化现象，金属发生变形的难度就会加大，随之而来的是金属物理性和塑性的变化。出现冷作硬化情况的部件呈现出一种不稳定的情况，金属从不稳定的状态向相对稳定的转化的过程就叫做弱化。温度的情况直接决定着弱化的程度，由于加工过程中，力和热同时作用于工件，所以工件的表面质量是由弱化和强化两种作用共同作用的结果。 在切削的过程中，如果产生的热量使工件表面承受高于相变的温度时，表面金属的内部组织就会遭到破坏，轻则出现表面金属硬度和强度下降的情况，重则导致表面裂纹的出现，这也就是常说的磨削烧伤。一般来说，可能造成的磨削烧伤有三种，第一种是回火烧伤，进行磨削部分的温度在马氏体转变温度和相变温度之间，工件表面受热转化为回火组织，表面的硬度较正常低。第二种是淬火烧伤，在切削表面温度高于相变温度的情况下进行急冷作用操作，会导致加工表面二次淬火的发生，结果是金属表面由二次淬火马氏体组织构成，硬度相对来说比较高，但是由于位置在表层比较靠下，所以需要的冷却时间比较长。第三种是退火烧伤，与淬火烧伤不同，退火烧伤发生在表面温度高于相变温度，但是无冷却液加进来的情况下，金属表面的温度会急速的降低，产生出退火组织。要想尽量减少磨削烧伤带来的损失，就要从根源上减少磨削热的产生，比较有效的办法是，对产生磨削热的因素进行有目的的避免，还有就是进行冷却工序的完善，让工件最少量的受到热量的影响，再有就是进行磨削用砂轮的选用，对切削用量进行合理的调控也能够减少磨削对工件表面质量产生的影响。 残余应力也会对工件表面的质量产生影响。在进行切削加工时，金属表面的塑性变化会带来金属表面比容的增加，由于只有在表层部位才会出现塑性变形，一旦比容变大就会出现表层金属体积的加大，这样的变化会受到里层金属的抵抗，所以表层就会存在残余应力，相对的里层会出现残余拉应力。还有一种情况就是由于切削热的大量存在导致残余应力的产生。第三种情况是由于金相组织的不同，所以金属之间的比容和密度也存在着差异，一旦表层金属出现变化，一定会致使其他金相组织的金属受到影响，残余应力也会存在。在实际的加工过程中，如果零件表面存在一些微观上的裂痕，那么在受到拉应力的作用后，可能会使裂痕扩大，严重的甚至会出现零件的开裂。 2 改善表面物理力学性能的加工方法 提高机械加工工件表面质量的有效方法 1）制订科学合理的工艺流程可以保证工件表面的质量。科学合理的工艺流程是加工工件最有效的方法。我们在指定合理科学的工艺流程过程中，为加工零件的表面质量能否符合标准要求提供了合理的科学依据； 2）加工质量最关键的是如何选择正确的切削参数。合理选择切削参数能彻底抑制积屑瘤的不断形成，降低加工过程中残留的面积高度，从而有效保证工件本身的质量。切削参数的选择包括对切削刀具角度的确定、切削速度的确定、切削深度及进给速度的确定等。主偏角、副偏角及刀尖圆弧半径对零件表而粗糙度都有直接影响。在进给量一定的情况下，减小主偏角和副偏角，或增大刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度。另外，适当增大前角和后角，可减小切削变形和前后刀面间的摩擦，抑制积屑瘤的产生也可减小表面粗糙度； 3）保证加工工件表面质量的必要条件是如何正确选用切削液。运用正确的切削液能改善刀具与加工工件两方间的摩擦系数，能够降低在切削工作中与切削力之间的温度，使道具磨损程度大大降低，从而保证加工过程中工件质量； 4）最终工序加工方法的选择直接影响工件表面质量，最终工序的加工方法的选用能够保证该零件主要工作表面的具体工作条件与破坏形式。 3 机械加工表面质量的控制措施 良好的工艺流程是机械零部件顺利生产和加工的基础，是保证零件表面质量的重要科学依据，只有指定出合理的工艺流程，才能实现机械加工工件质量上的提高。对于好的工艺流程来说，首先在保证质量的前提下，时间上是越短越好，尽量在短的时间内完成生产能够减少一些不必要的热量和应力的产生。其次，要进行准确的定位，要使设计的基准和定位的基准最大限度的达到吻合。 合理的切削参数是工件表面质量的重要保证，我们知道如果切削参数设计的合理，就能达到减少积屑瘤产生的效果。合理的切削参数理论上来说，能够在高度上减少表面残留面积，进而使工件表面的质量得到提高。我们在进行切削参数的选取工作时，应该充分考虑到运用刀具进行切削时最有利的速度、角度以及深度等因素，还要对最佳的进给速度进行的相应的研究。大量经验表明，在进行塑性材料的加工时，刀具在前角较大的情况下，切割产生的积屑瘤会减少，根本原因是刀具前角的加大，导致切削能力的降低，进而产生的变形也随之

金属切削过程分析与控制

金属切削过程分析与控制 1切屑的形成 1、切屑的类型及其分类 由于工件材料不同，切削过程中的变形程度也就不同，因而产生的切屑种类也就多种多样，如下图示。图中从左至右前三者为切削塑性材料的切屑，最后一种为切削脆性材料的切屑。切屑的类型是由应力-应变特性和塑性变形程度决定的。 （1）带状切屑 它的内表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金属材料（如碳素钢、合金钢、铜和铝合金），当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到这类切屑。它的切削过程平衡，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。（2）挤裂切屑 这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。这种切屑大多在切削黄铜或切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。（3）单元切屑 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成

为梯形的单元切屑，如图c所示。切削铅或用很低的速度切削钢时可得到这类切屑。 以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。 假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。 这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成为梯形的单元切屑，如图c所示。切削铅或用很低的速度切削钢时可得到这类切屑。 以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。 假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。 这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。 （4）崩碎切屑 这是属于脆性材料（如铸铁、黄铜等）的切屑。这种切屑的形状是不规则的，加工表面是凸凹不平的。

切削加工表面粗糙度的影响因素以及解决措施

机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。因此，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，改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意义。 影响表面粗糙度的因素 切削液厂家“联诺化工”认为切削加工影响表面粗糙度的因素大致有以下几方面： 1.刀具几何形状的反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反映。 2.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影响金属切削加工表面质量的因素影响金属切削加工表面质量的因素。 3.切削用量加工脆性材料时，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。 提高机械加工工件表面质量的措施 (1)制订科学合理的工艺规程是保证工件表面质量的基础。科学合理的工艺规程是加工工件的方法依据。只有制订了科学合理的工艺规程，才能为加工工件表面质量满足要求提供科学合理的方法依据，使加工工件表面质量满足要求成为可能。对科学合理的工艺规程的要求是工艺流程要短，定位要准确，选择定位基准时尽量使定位基准与设计基准重合。 (2)合理的选择切削参数是保证加工质量的关键。切削液厂家“联诺化工”发现选择合理的切削参数可以有效抑制积屑瘤的形成，降低理论加工残留面积的高度，保证加工工件的表面质量。切削参数的选择主要包括切削刀具角度的选择、切削速度的选择和切削深度及进给速度的选择等影响金属切削加工表面质量的因素数控机床。试验证明，在加工塑性材料时若选择较大前角的刀具可以有效抑制积屑瘤的形成，这是因为刀具前角增大时，切削力减小，切削变形小，刀具与切屑的接触长度变短，减小了积屑瘤形成的基础。 (3)选择优质切削液是保证加工工件表面质量的必要条件。选择合理的切削液可以改善工件与刀具间的摩擦系数，可降低切削力和切削温度，从而减轻刀具的磨损，以保证工件的加工质量。广州市联诺化工科技有限公司是一家20多年来专注于优质金属切削液产品的研发、生产与销售，并以提供符合广大中国消费者需求的金属切削液产品为己任的企业。联诺化工金属切削液产品一律采用进口基础油和添加剂，进口原料，国际品质。其中一款SCC618A不锈钢切削液是长寿命环保型半合成切削液，配水后形成半透明微乳化液。SCC618A不锈钢切削液含特殊的极压添加剂和油性剂，因此具有极好的极压性和润滑性，能通用于铜、钢、铸铁和铝合金的多种工艺加工，应用范围广泛。SCC618A不锈钢切削液不含亚硝酸盐等有害物质，属于环保切削液。 SCC618A不锈钢切削液优点 ●SCC618A不锈钢切削液属于通用性极强的半合成切削液，适合应用于铜、铸铁、钢和铝合金等金属的车、铣、钻、磨、铰孔、攻丝等加工工艺，应用范围广泛；

第三章 金属切削变形过程题解

第三章金属切削变形过程 3．1 必备知识和考试要点 3，1。1 研究金属切削变形过程的意义和方法 1．明确研究金属切削变形过程的意义。 2．了解金属切削变形过程的实验方法。 3．1．2 金属切削层的变形 1．熟悉金属切削过程中变形区的划分。 2．熟悉各变形区内所发生的变形。 3．掌握相对滑移、变形系数、剪切角的概念。 4．掌握相对滑移与变形系数的关系式。 3．1．3 前刀面的挤压与摩擦及其对切屑变形的影响 1．了解切削过程中作用在切屑上的力。 2．明确剪切角φ与前刀面摩擦系数μ的关系。 3．理解内摩擦的概念。 4．熟悉影响前刀面摩擦的主要因素。 3．1．4 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 1．掌握积屑瘤的形成条件。 2．掌握积屑瘤对切削过程影响的要点。 3．掌握积屑瘤的生长高度与切削速度的关系。 4．掌握抑制积屑瘤的方法。 3．1，5 影响切屑变形的变化规律 1．掌握工件材料、刀具几何角度对切屑变形影响的要点。 2，掌握切削速度对剪切角影响的要点。 3．掌握切削用量三要素切眉变形影响的要点。 4．正确分析切削速度对变形系数影响的规律。 3．1．6 其他 1．了解切屑形状的分类方法及产生的条件。 2．了解切屑卷曲和断屑的机理。 3．2 典型范例和答题技巧 [例3．1] 画图表示切削塑性工件材料时，金属变形区是如何划分的?各变形区中的变形情况如何? [分析]1．变形区的划分。根据教科书中的“金属切削过程中的滑移线和流线示 意图”大致画出三个区域。 2．变形区的变形。由于第一变形区区域宽度很窄，故可看成一个面，被称之为剪切滑移面。显然第一变形区的变形，也就是在切削过程中，金属通过剪切滑移面时发生的剪切滑移变形。这一变形决定了切削的进行，使被切削工件的切削层转变成切屑。第二变形区发生在切屑底层，相对于前刀面的位置。通过第一变形区变形后的金属在转变成切屑沿前刀面流出前发生的进一步变形。此时发生的变形是前刀面作用于切屑的摩擦、挤压变形。第三变形区内的变形是受到刀刃的钝圆部分及后刀面的挤压、摩擦变形。在切削层经第一变形区剪切滑移变形后，若是理想切削刃(rε=0)的切削层，则全部转变成切屑。而实际当中rε≠0，即刀尖钝圆的存在，使部分剪切滑移变形后的金属要挤过刀尖钝圆处，而形成已加工表面。同时，没有发生剪切滑移变形的弹性变形金属在经过钝圆处后，恢复其弹性变形，使部分金属靠紧刀尖处的刀具后刀面。当切削进行时，该表层部分金属与后刀面发生摩擦、挤压变形。 [答案] 变形区的划分例图3．1所示。

车床切削加工影响表面质量和解决途径分析

车床切削加工影响表面质量和解决途径分析 发表时间：2019-05-17T10:38:56.390Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：王先芹 [导读] 摘要：在机械加工制造过程中，切削加工可以说是其中被应用最广泛的一种加工技术。 （江油市职业中学校） 摘要：在机械加工制造过程中，切削加工可以说是其中被应用最广泛的一种加工技术。切削技术具有要求高、精度高等特点，所有制造所需要的零件都必须要经过机械加工才可投入使用。在其加工过程中，影响工件表面质量下降、表面粗糙、加工硬化等因素有很多，所以，要想真正解决工件表面质量问题，就必须要对其材料、用量、切削液以及刀具的几何角度等进行科学合理的选择，这样才能为工件表面质量提供基础保障。本文将会以车床切削加工影响表面质量和解决途径为主要研究对象，对其进行详细分析阐述，希望为今后车床切削加工技术发展提供有价值的参考。 关键词：车床切削加工；表面质量；解决途径 刀具、材料等是机械加工中的重要组成部分，为提高工件质量，延长刀具使用寿命，提升车床切削加工生产效率，需要在切削加工过程中，改善其刀具结构、几何参数，进而充分发挥切削加工的应用价值。 1 常见的加工表面问题 1.1 工件表面加工硬化问题 在制造过程中，刀具以及切削等都会经常出现高温高压等情况，这将会直接影响到已加工表面质量问题，最常见的就是会引起其表面出现硬化，提高其硬度。其中，刃口圆角也会给其正常加工造成一定程度的影响。 1.2 工件表面残留面积问题 工件表面残留面积问题是指在进行车床车削外圆过程中，切削层中加工残留未被及时切除的面积。 一般情况下，工件表面不光洁程度都是通过残留面积大小体现出来的。其中，有效降低残留面积高低的措施有很多，包括：降低进给量、主副偏角以及加大圆弧半径等等，同时，在此过程中，也要加大实际加工中的计算值，这样也能够有效减少已加工表面不光洁问题的出现。 1.3 工件表面积屑瘤问题 积屑瘤，通常情况下被称为刀尖建筑。在进行车床切削加工时，很容易出现工件材料挤裂现象，这也就会给刀屑以及刀具前后期正常工作带来一定影响，并在加工摩擦过程中，产生切削热。当受到高温高压影响时，前刀面流动速度会减慢，最终出现滞留层，若出现工件材料晶格结合力低于摩擦力情况时，曾处在滞留层中的物质就会附着在前刀面，最终出现积屑瘤问题。 在实际加工过程中出现积屑瘤时，大部分刀屑一般都会附着在刀具的刀尖上部分，进行切入，致使工件表面出现大面积深浅程度不同的切入沟纹。若在此过程中积屑瘤出现脱落，其中一部分碎片会粘结在已加工的工件表面，并在其上形成严重工件表面质量的毛刺，所以，工作人员一定要提高对其的重视，为提高加工表面质量提供有利条件。 1.4 工件表面鳞刺问题 在加工过程中出现鳞刺问题，会直接影响到加工表面粗糙程度，其问题实质就是在已加工表面出现毛刺问题，因为它产生的形状类似鱼鳞片，所以被称为鳞刺问题。产生鳞刺问题的主要形成原因有4种：①当进行到抹拭阶段时，在前刀面上形成的切屑很容易停留在润滑膜上，并将其大面积或者全部抹净，加大润滑膜破损程度。②当进行到导裂阶段时，前刀面与切屑之间会形成较大挤压力、摩擦力问题，这时切屑就会对切削层进行推挤，促使加工表面出现严重的导裂现象。③当进行到层积阶段时，由于受到继续推挤影响，切削层的堆积量会逐渐增多，刀削力也会随之而增大，当其到达一定程度时，就会完全克服粘结等问题，进而保持正常流动。④当进行到刮成阶段时，受刀具刀刃刮过影响，会导致导裂残留在加工表面，最后形成鳞刺问题。 1.5 工件表面振动问题 当刀具、工件等部件或其系统刚性出现严重不足问题时，就会导致其出现周期性跳动，这种周期性跳动就被称为振动，特别是在出现较大深度的切削时，极有可能引起此问题出现，同时，积屑瘤的产生和消失，也是引起此问题出现重要原因。与此同时，也要提高对加工表面光洁度问题的重视，其中，造成其光洁度下降主要原因有：纵向波纹和横向波纹等。 2 解决加工表面质量问题的具体途径 在车床加工进行过程中，一旦出现质量精度过低，就需要对工件表面出现的不光洁问题及其形成原因进行全方位的详细分析，找出影响其精度过低主要原因，并根据其问题发生情况，提出相应的有效解决措施，及时消除精度过低问题，保障后续工作的顺利开展。一般情况下，影响工件表面质量精度过低的主要原因有：残留面积、积屑瘤、鳞刺等等，同时也要充分考虑到刀具材料、几个参数、刀削用量等各方面原因，这样才能保证解决工作的顺利进行。 2.1 合理调节几何参数 合理调节刀具几何参数具体措施由以下6项内容共同进行完成，具体内容如下。 （1）确定精车各角度：通常情况下，精车各角度的确定都是以加工材质性质为主要参考依据，并在此基础上，进行确定。据多数工作人员工作经验得出，在进行加工铸铁时，需将前角定在0度～10度之间，后角定在6度～12度之间，主偏角定在45度～75度之间；不锈钢的前角需定在15度～30度之间，后角需定在8度～10度之间，主偏角需定在75度～90度之间；铝合金的前角需定在20度～30度之间，后角需定在8度～12度之间，主偏角需定在60度～90度之间；黄铜前角需定在0度～10度之间，后角需定在8度～10度之间，主偏角需定在93度左右，其中的副偏角需定在3度～8度之间即可。 （2）塑性变形大小。在加工过程中，卷屑槽宽度大小及其深度都会直接影响到其塑性变形情况，通常情况下，三角之和都规定在180度，包括：前角、反屑角以及槽角，其中，槽角需定在110度～120度之间。一旦前角得到确定，槽角就会越来越小，刀屑角就会越来越大，塑性变形大小也就会随之而更加严重。 （3）刀槽与切削深度。刀削深度的确定需建立在刀槽宽度基础上，可以说，刀槽宽度会随着刀削深度增大而增宽，通常情况下，宽度会选择在3～5毫米之间。 （4）刀具刃倾角。刃倾角是切屑流出方向的主要依据，当其角度为正数值时，就会导致切屑向待加工方向流出。当其角度为负数值

机械加工表面质量的影响因素及控制措施示范文本

机械加工表面质量的影响因素及控制措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

机械加工表面质量的影响因素及控制措 施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 机械加工表面质量表面是影响机械产品性能的重要环 节，故对机械加工表面质量影响因素进行分析，把握影响 根源，才能够对症下药，做到有效控制。本文就机械加工 表面质量的影响及原因进行了分析，并提出了解决措施。 伴随着近几年现代机械技术的快速发展，各种自能化 设备及机械成为了人们生产、生活的工具，使得各种机械 零件长时间处于高温、高速、高压环境，为此，当前各行 各业对机械零件加工质量要求也随之提高，一旦出现零件 质量问题，势必会导致原有工作性能因此受到影响。通过 综合分析，不难发现导致零件工作性能受到影响的关键因 素当属零件表面质量，由于其可能对零件上的物理动能造

成影响，故本文就机械加工表面质量影响进行探索，旨在为机械加工提出相应的解决对策。 机械加工表面质量的影响因素分析 1.1 零件加工的原材料 机械加工中原材料是非常重要的基础性部分，在进行机械加工时，不管拥有何种技术手段和技术条件，若加工材料欠佳那么机械加工表面质量也势必会受到影响。为此，机械加工企业要重视长远发展就必须对原材料有更深的认识，并尽可能选择良好的原材料。 1.2 零件加工的技术 零件加工本身就需要采用强大的技术作为支撑，除去原材料可使机械加工表面受到影响，加工技术也是影响机械加工表面的重要因素之一。优秀的技术条件和技术支持，在很大程度上可使机械加工原材料上的小缺点受到影响；但若技术非常落后，那么即使拥有再好的原材料也是

机械加工表面质量

机械加工表面质量Revised on November 25, 2020

第五章机械加工表面质量 零件的机械加工质量：指加工精度，加工表面质量。 加工后的零件表面不是理想光滑表面，存在不同程度的Ra、冷硬、裂纹等表面缺陷。 缺陷层只有极薄一层（几微米∽几十微米），但影响零件精度、耐磨性、配合精度、抗腐蚀性和疲劳强度等→影响产品的使用性能和寿命，因此必须加以足够的重视。 机械加工表面质量的概念 一、机械加工表面质量的含义： 1、Ra及波度（表面几何形状误差） 根据加工表面波距L与波高H的比值，可将不平度分为以下三种类型， L/H>1000：宏观几何形状误差。如圆度误差、圆柱度误差等，属加工精度，不在讨论之列。 L/H=50 ∽ 1000：称为波度。由加工中的振动引起的 L/H<50：微观几何形状误差，表面粗糙度。 2．表面层物理力学性能的变化 机加工中由于受切削力和热的综合作用，表面层金属的物理力学性能和基体金属大不相同，主要有以下三方面的内容： （1）表面层因塑性变形引起的冷作硬化； （2）表面层中的残余应力； （3）表面层因切削热引起的金相组织变化。 二、表面质量对零件使用性能的影响

1．表面质量对零件耐磨性的影响 （1） Ra对零件耐磨性的影响 Ra太大和太小都不耐磨。 Ra太大，接触表面的实际压强增大，粗糙不平的凸峰相互咬合、挤裂、切断，故磨损加剧； Ra太小：表面太光滑，存不住润滑油，接触面不易形成油膜，易发生分子粘结而加剧磨损。 Ra的最佳值与机器零件的工作情况有关，载荷↑时，磨损曲线向上、向右移，最佳表面粗糙度值也随之右移。 （2）表面层的冷作硬化对零件耐磨性的影响 表面的冷作硬化，使磨擦副表面层金属的显微硬度↑，塑性↓，摩擦副接触部分的弹性、塑性变形↓，故一般能使零件的耐磨性↑。但也不是冷作硬化程度越高，耐磨性就越高。这是因为过分的冷作硬化，将引起金属组织过度“疏松”，在相对运动中可能会产生金属剥落，在接触面间形成小颗粒，使零件加速磨损。 2．表面质量对零件疲劳强度的影响 （1） Ra对零件疲劳强度的影响 Ra对承受交变载荷零件的疲劳强度影响很大：在交变载荷作用下， Ra的凹谷部位易引起应力集中，产生疲劳裂纹。 Ra越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的纹痕越深，纹底半径越小，其抗疲劳破坏的能力越差。 （2）表面层冷作硬化与残余应力对零件疲劳强度的影响

机械加工表面质量.

机械加工表面质量 机械零件的破坏，一般总是从表面层开始的。产品的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，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的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便运用这些规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。 一、机械加工表面质量对机器使用性能的影响 （一）表面质量对耐磨性的影响 1. 表面粗糙度对耐磨性的影响 摩擦产生在两个接触表面之间，最初阶段只在表面粗糙的的峰部接触，实际接触面积远小于理论接触面积，在相互接触的峰部有非常大的单位应力，使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起严重磨损。 零件磨损一般可分为三个阶段：初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。 表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小，其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。因此，接触面的粗糙度有一个最佳值，其值与零件的工作情况有关，工作载荷加大时，初期磨损量增大，表面粗糙度最佳值也加大。 2. 表面冷作硬化对耐磨性的影响 加工表面的冷作硬化使摩擦副表面层金属的显微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高，耐磨性就愈高，这是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨性下降。 （二）表面质量对疲劳强度的影响 金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。 1. 表面粗糙度对疲劳强度的影响 在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏底能力就愈差。 2. 残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响 残余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余压应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生 表面冷硬一般伴有残余应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展，对提高疲劳强