以强化工件表面,提高工件的耐磨性抗蚀性和疲劳强度的种工艺方法。
工作时液体和磨料在压力下,经过喷嘴高速喷出,射向工件表面,借磨粒的冲击作用,碾压加工表面,工件表面产生塑性变形,变形层仅为几十微米。
加工后的工件表面具有残余压应力,提高了工件的耐磨性抗蚀性和疲劳强度。
提高机械加工工件表面质量的措施制定科学合理的工艺规程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,只有制定了科学合理的工艺规程,才能为加工表面质量满足要求提供科学合理的方法依据,使加工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,选择定位基准时劲量使定位基准与设计基准重合。
合理的选择切削参数合理的选择切削参数是保证加工质量的关键,选择合理的切削参数可以有效抑制积屑的形成,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道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。
实验证明,主偏角副偏角及刀尖圆弧半径对零件表面粗糙度都有直接影响。
在进给量定的情况下,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,抑制积屑的产生也可减小表面粗糙度。
比如在加工塑性材料时选择较大的前角的道具可以有效抑制积屑的形成,这是因为道具前角增大时,切削力减小,切削变形小,道具与切削的接触长度变短,减小了积屑形成的基础。
合理的选择切削液合理选择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道具间的摩擦系数,可降低切削力和切削温度,从而减轻道具的磨损,以保证工件的加工质量。
结论工件最终工序加工方法的选择至关重要,因为最终工序将直接影响机器零件的使用性能,选择零件的最终工序加工方法,须考虑该零件主要工作的具体工作条件和可能的破坏形式。
由于机械加工表面对机器零件的使用性能如耐磨性接触刚度疲劳强度配合性质抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的影响。
因此对机器零件的重要表面应提出定的表面质量要求由于影响表面质量的因素是多方面的,只有了解和掌握影响机械加工表面质量的因素,才能在生产实践中,采取相应的工艺措施,对表面质量根据需要提出比较经济使用性的要求,减少零件因表面质量缺陷而引起的加工质量问题,从而提高机械产品的使用性能寿命和可靠性。
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北京北京理工大学出版社,张福润,徐鸿本,刘延林主编机械制造基础。
华中科技大学出版社,李兆铨,周明研。
机械制造基础上册。
中国水利水电出版社,高波,机械制造基础。
大连理工大学出版社,于骏,邹青,机械制造基础,机械工业出版社焦士仲,金属切削原理北京机械工业出版社,论文网和鳞刺,减小零件已加工表面粗糙度值,对于脆性材料,般不会形成积屑和鳞刺,所以,切削速度对表面粗糙度基本无影响。
进给速度增大,塑性变形也增大,表面粗糙度值也增大,所以,减小进给速度可以减少表面粗糙度值,但是,进给量减小到定值时,粗糙度值不会明显下降。
正常切削条件下,切削深度对表面粗糙度影响不大,因此,机械加工时不能选用过小的切削深度。
切削速度对表面粗糙度的影响般在粗加工选用低速车削,精加工选用高速车削可以减小表面粗糙度。
在中速切削塑性材料时,由于容易产生积屑,使得塑性变形较大,因此加工后零件表面粗糙度较大。
通常采用低速或高速切削塑性材料,可有效地避免积屑的产生,这对减小表面粗糙度与积极作用。
磨削加工对表面质量的影响砂轮的影响砂轮的力度越细,单位面积上的磨粒数越多,在磨削表面的刻痕越细,表面粗糙度越小若力度太细,加工时砂轮易被堵塞反而会使表面粗糙度增大,还容易产生波纹和引起烧伤。
砂轮的硬度应大小合适,其半钝化期越长越好砂轮的硬度太高,磨削是磨粒不易脱落,使加工表面受到的摩擦,挤压作用加剧,从而增加了塑性变形,使得加工表面受到的摩擦,挤压作用加剧。
从而增加了塑性变形,使得表面粗糙度增大,还易引起烧伤但砂轮太软,磨粒太易脱落,会使磨削作用减弱,导致表面粗糙度增加,所以要选择合适的砂轮硬度,砂轮的休整质量越高,砂轮表面的切削微刃数越多,各切削微刃的等高性越好,磨削表面的粗糙度越小。
磨削用量的影响增大砂轮速度,单位时间内通过加工表面的磨粒数增多,每颗磨粒磨去的金属厚度减少,工件表面的残留面积减少同时提高砂轮速度还能减少工件材料的塑性变形,这些都可使加工表面的表面粗糙度值降低。
降低工件速度,单位时间内通过加工表面的磨粒数增多,表面粗糙度值减小但工件速度太低,工件与砂轮的接触时间长,传到工件上的热量增多,反而会增大粗糙度,还可能增加表面烧伤。
增大磨削深度和纵向进给量,工件的塑性变形会增大,会导致表面粗糙度值增大。
径向进给量增加,磨削过程中磨削力和磨削温度都会增加,磨削表面塑性变形程度增大,从而会增大表面粗糙度值。
为在保证加工质量的前提下提高磨削效率,可将要求较高的表面粗磨和精磨分开进行,粗磨时采用较大的径向进给量,精磨时采用较小的径向进给量,最后进行无进给磨削,以获得表面粗糙度值很小的表面。
工件材料工件材料的硬度塑性导热性等对表面粗糙度的影响较大。
塑性大的软材料容易堵塞砂轮,导热性差的耐热合金容易使磨料早期崩落,都会导致磨削表面粗糙度增大。
另外,由于磨削温度高,合理使用切削液既可以降低磨削区的温度,减少烧伤,还可以冲去脱落的磨粒和切屑,避免划伤工件,从而降低表面粗糙度值。
影响工件表面物理机械性能的因素表面层冷作硬化。
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。
刀具后刀刃面磨损增大,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了,将使冷硬层深度增加。
进给量增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬作用加强,工件材料的塑性越大,冷硬现象就越严重。
表面层材料金相组织变化。
当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后,表层金属的金相组织将会发生变化。
磨削烧伤当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时,表层金属发生金相组织的变化,使表层金属增强和硬度降低,并伴有残余应力产生甚至出现微观裂纹,这种现象称为磨削烧伤。
改善磨削烧伤由两个途径是尽可能地减少磨削热的产生二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件,正确选择砂轮合理选择切削用量改善冷却条件。
表面层残余应力。
产生残余应力的原因切削时在加工表面金属内有塑形变形发生,使表面金属的比容加大切削加工中,切削区会有大量的切削热产生不同金相组织具有不同的密度,亦具有不同的比容的变化必然要受到与相连的基本金属的阻碍,因而就有残余应力产生。
工件主要工作表面最终工序加工方法的选择。
选择零件主要工作表面最终工序加工方法,须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的损坏形式,在交变载荷作用下,机器零件表面上的局部微观裂纹,会因拉应力的作用使裂纹扩大,最后导致零件断裂,从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑,该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法,在切削加工过程中,道具对工件的挤压和摩擦使金属材料发生塑形变形,引起原有的残留面积扭曲或沟纹加深,增大表面粗糙度。
当采用中等或中等偏低的切削速度切削塑形材料时,在刀前面上容易形成硬度很高的积屑,它可以代替道具进行切削,但状态极不稳定,积屑生成长大和脱落将严重影响加工表面粗糙度值,另外,在切削过程中由于切削和前刀面的强烈摩擦作用以及撕裂现象,还可能在加工表面上产生鳞刺,使加工表面的粗糙度增加。
磨削表面层金相组织变化磨削烧伤。
际有效过盈量减少,降低了配合件连接强度,影响了配合的可靠性,因此,对有配合要求的表面应规定较小的表面粗糙度值。
在过盈配合中,如果表面硬化严重,将可能造成表面层金属与内部金属脱落的现象,从而破坏配合性质和配合精度,表面层残余应力会引起零件变形,使零件的形状尺寸发生改变,因此它也影响配合性质和配合精度。
表面质量对零件其他性能的影响如对间隙密封的液压缸滑阀来说,减小表面粗糙度可以减少泄漏提高密封性能较小的表面粗糙度可使零件具有较高的接触刚度对于滑动零件,减小表面粗糙度能使摩擦系数降低,运动灵活性增高,减少发热和功率损失表面层的残余应力会使零件在使用过程中继续变形,失去原有的精度,机器工作性能恶化等。
总之,提高加工表面质量,对于保证零件的使用性能,提高零件的使用寿命是十分重要的。
控制表面质量的途径降低加工表面粗糙度的加工方法超精密切削加工超精密切削是指表面粗糙度为微米下的切削加工方法,超精密切削加工最关键的问题在于要在最后道工序切削微米的微博表面层,这就是要求道具极其锋利,道具钝圆半径为纳米级尺寸,又要求这样的道具有足够的耐用度,以维持其锋利。
目前只有金刚石刀具才能达到要求。
超精密切削时,走刀量要小,切削速度要非常高,才能保证工件表面上的残留面积小,从而获得极小的表面粗糙度。
低粗糙度磨削加工为了简化工艺过程,缩短工序周期,






























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