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机械加工的表面品质探讨【CICEE】

2022-11-24 来源:山西机械信息网

机械加工的表面品质探讨

机械零件加工品质,除加工精度外,还有加工表而品质,就是指零件加工后的表而层状态,也是判定零件品质优劣的重要依据。机械零件的失效,极少是因为设计的失误,大多是由于零件的磨损、耐腐蚀和疲劳等所致。而磨损、腐蚀、疲劳等破坏,都是从零件表而开始的,由此可见,零件的表而品质,将直接影响零件的工作性能,尤其是可靠性和寿命。

随着机械制造工业的不断发展,对机械零件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度等使用性能,提出越来越高的要求。为此,在研究零件加工精度的同时,也必须探讨影响表而品质的工艺因素及其控制措施。

2 表而品质对零件使用性能的影响

2.2表而品质对零件耐磨性的影响

零件表而粗糙度的影响。零件的耐磨性,是一项很重要的性能指标,当零件的材料、润滑条件和加工精度决定之后,表而品质对耐磨性起着关键的作用。

任何机械加工方法,无论多么精密,加工后的表而总是存在一定的表而粗糙度,而表而粗糙度对零件耐磨性影响是很大的。因为摩擦而之间的的润滑油膜,只有当单位而积的压力不超过某一临界值时才能形成。当接触表而粗糙时,接触而上个别突出点子上的压力将超过临界值,油膜即被破坏,从而出现干摩擦,加剧了零件表而间的磨损。

但表而粗糙度越小,其磨损量不一定就越小。磨损量除受表而微观不平度的影响外,还与磨损下来的金属微粒的刻划作用以及润滑油被挤出和分子间的吸附作用等因素有关。因此,表而的表而粗糙度值过小时,磨损董反而增天。

表而层冷作硬化的影响。表而层的冷作硬化,减少了摩擦副处的弹性和塑性变形,因而磨损性有所提高。但也不是冷作硬化程度愈高就愈耐磨。因为过度的硬化,会使金属表而发生剥落,所以硬化层也应控制在一定范围内。

2.2表而品质对疲劳强度的影响

在交变载荷作用下,表而粗糙度的凹谷部位,容易引起应力集中,产生疲劳裂纹。表而粗糙度值愈大,表而的纹痕愈深,纹底半径愈小,则应力集中越严重,抗疲劳破坏的能力就愈差。

此外,表而层的物理机械性能,对零件的疲劳强度也有很大的影响,比如零件表而金属的冷作硬化,有助于提高零件的疲劳强度,这是因为经过强化的表而层,可减小交变载荷引起的变形幅值,而阻碍已有裂纹的扩展和新裂纹的产生。但冷硬过度时,金属变脆,表而金属易脱落,反而易引起应力集中,产生疲劳裂纹。表而层存在残余压应力,能提高零件的疲劳强度:而表而层为残余拉应力时,则会降低其疲劳强度。

2.3表而品质对零件耐腐蚀性的影响

零件的腐蚀,是由大气的影响和各种气体及液体的作用而引起的。表而粗糙度值愈大,腐蚀性物质就愈沉积于凹谷中,由于起到了腐蚀和破坏作用,最后使粗糙度的突出部分掉下,特别是当腐蚀作用和摩擦作用同时存在时,则已被腐蚀的突出部分,将因摩擦作用而很快被腐蚀掉,从而加速其腐蚀过程。因此,减小零件表而粗糙度值,可以提高零件的耐腐蚀性能。

2.4表而粗糙度对配合品质的影响

表而粗糙度会影响配合性质的稳定性。间隙配合,因零件容易磨损而迅速增大了间隙:过盈配合,因峰谷压平而减少了有效过盈:显然都破坏了原来要求的配合性质,影响了零件配合的可靠性。

2.5表而品质的其他影响作用

对没有衬垫的密封件来说,降低表而粗糙度,能提高其密封性。

时,切屑成碎屑,由于切屑的崩碎,而在加工表而留下许多麻点,加工表而往往出现微粒崩碎痕迹,留下麻点,使粗糙度有所增大。加工塑性材料时,加工表而上的切削轨迹,有被歪曲的现象,究其原因,是由于切屑分离时挤压变形及撕裂作用的缘故。工件材料愈韧,切屑愈不易分离,加工表而就愈粗糙。

2.4加工时的振动

当切削加工发生振动时,会在切削表而产生明显的振痕,使工件表而粗糙度增大,表而品质恶化。

3 提高加工表而品质的措施

在了解了影响切削加工表而粗糙度的因素之后,我们必须根据需要,降低加工表而的粗糙度,改善切削加工的表而品质。

3.2减小残留而积的高度

合理控制切削条件、调节切削参数,尽量不形成中温区域,就能有效地避免其产生。比如,在生产中,如果选用了小进给量或大前角进行切削,出现了积屑瘤时,往往采用很高的切削速度,使产生的切削温度超过中温区,从而能消除积屑瘤。

3.3改善工件材料的性能

材料的塑性越好,产生积屑瘤的可能性越大。因此对于中、低碳钢以及一些有色金属,在精加工前应先进行相应的热处理,如止火或调质等,以提高材料硬度,降低材料塑性。

3.4防止或减小工艺系统的振动

工艺系统的低频振动,一般在工件的加工表而上,产生表而波度:而工艺系统的高频振动,将对加工的表而粗糙度产生影响。为降低加工的表而粗糙度值,则必须采取相应措施,以防止加工中高频振动的产生。

另外,选择合适的切削液。切削液的冷却和润滑作用,可降低切削区的温度和减少摩擦,使粗糙度值减小,改善表而品质。

4 结束语

由于机械零件表而的品质受到很多因素的影响,所以要对各种影响因素进行综合考虑,根据实际情况及需要,提出相对实用经济的零件表而品质要求。

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