机械加工和表面粗糙度对金属材料硬度的影响分析
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C OCCUPATION2013 0180案例ASES浅论表面粗糙度及其影响因素高瑞兰摘 要:本文简要介绍了表面粗糙度对机械零件使用性能的影响,强调要获得好的工件表面质量,就必须降低表面粗糙度,并简要列举了降低表面粗糙度的几种措施。
关键词:表面粗糙度 工作精度 配合性质 加工参数 切削液表面粗糙度是指零件加工表面具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,零件表面越光滑。
在机械加工过程中,工件表面粗糙度的大小,是衡量工件表面质量的重要标志,对机械零件的使用性能具有很大影响。
一、工件表面粗糙度对机械零件使用性能的影响1.加剧零件的摩擦和磨损机器做功时,许多零件的表面之间存在着相互运动,相互运动将产生摩擦,进而导致磨损。
由于零件表面粗糙度的存在,当两个零件表面接触时,它们的接触面不是整个零件表面,而仅仅是两加工表面上许多突出小峰的顶端,从而导致实际接触面积只是理论面积的一部分,而加剧了零件的磨损。
并且表面越粗糙,接触面积越小,越易磨损,也就是零件的耐磨性越差。
但同时也要注意并不是表面越光滑越好,当表面粗糙度值超过一定值后,会由于表面过于光滑不利于润滑液的储存,且使接触表面之间的分子亲和力增大,甚至发生分子粘合,使摩擦阻力增大,从而进入一个急剧磨损阶段。
2.影响机器和仪器的工作精度工件的粗糙表面易于磨损,使配合间隙增大,从而使运动件灵敏度下降,影响机器和仪器的工作精度。
3.对配合性质造成影响在间隙配合中,如果零件的配合表面粗糙,就会使配合件很快磨损而增大配合间隙,改变配合性质,降低配合精度;在过盈配合中,如果零件的配合表面粗糙,则装配后配合表面的凸峰被挤平,配合件间的有效过盈量减小,降低配合件间的连接强度,从而影响配合的有效性。
4.对零件强度造成影响零件表面越粗糙,对应力集中越敏感,特别是在交变载荷作用下,产生的交变应力在工件表面微观不平度凹谷处易造成应力集中,从而形成细小裂纹,甚至使工件损坏。
浅议提高机械加工表面质量的措施作者:徐宝来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》 2014年第10期徐宝(武威职业学院)摘要:在机械加工领域,一些金属零件对其加工表面质量有着很高的要求,因为零件质量的好坏,受到加工表面质量的压重影响,在零件的物理性能和力学性能方面尤为突出,基于这种情况,就需要技术工人在金属零件的生产制作加工过程中,尽力提高机械加工表面的质量,以提高产品的合格率。
关键词:冷作硬化金相组织裂痕腐蚀性1 机械加工表面质量实际生产过程中的具体影响1.1 表面质量对耐磨性造成的实际影响从磨损程度来分看,零件磨损大致可以划分成如下三个阶段,即初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。
从实际零件的生产加工来看,机械加工的表面粗糙度会给零件表面磨损造成很大的影响。
在一般情况下,零件的磨损性和表面粗糙度值成正比,如果表面粗糙度值过低,其成品零件的磨损性也会比较好。
值得注意的是,机械加工表面粗糙度值要合适,既不能过高,也不能过低,在实际生产加工过程中,如果表面粗糙度值太低,就会使得附着在金属零件表面的润滑油流失,在金属机械加工作业环境中,没有润滑油或润滑油的润滑程度达不到相关要求,就会严重影响机械加工效果。
根据这种情况,需要给接触面的粗糙度设定一个比较科学合理的数值,该数值的大小与零件的工作情况密切相关。
1.2 表面质量对疲劳强度的影响通过对批量问题金属部件的检验分析可知,大部分零件损坏的原因都是过度疲劳,零件在高强度的负荷下持续运转作业,当这种作用力达到一定极限时就会导致零件本身的损坏。
其中主要的问题在于交变载荷作用在金属零件表面或其他位置的力度超出了金属零件自身的强度。
其结果就会导致在其冷硬层下面出现疲劳破坏现象,这样看来,要想提高金属零件的表面质量,一定要在机械加工环节控制好金属部件的疲劳强度。
具体说来,金属零件产生裂痕或疲劳破坏,其原因主要在于表面的粗糙度值过大,加之过高的交变载荷作用力,在这种作用力下,产生的结果就是金属零件表面粗糙度的凹谷部位应力过于集中,以至于超出金属零件的自身的强度,最终导致金属零件出现严重的裂痕。
第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。
机械加工表面粗糙度的影响因素1、残留面积:残留面积是刀具的主、副切削刃切削后,残留在已加工表面上的一些尚未被切去的面积。
2、鳞刺:用高速钢刀具低速或中速切削塑性金属材料时,如低碳钢、中碳钢、不锈钢、铝合金等,常在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺,称为鳞刺。
出现鳞刺会显著增大已加工表面的表面粗糙度。
3、积屑瘤:在切削过程中,当产生积屑瘤时,其突出的部分能代替切削刃切入工件,在已加工表面上划出深浅不一的沟纹;当积屑瘤脱落时,部分积屑瘤碎片粘附在已加工表面上,形成细小毛刺,造成表面粗糙度增大。
4、振动:在切削加工时,由于工艺系统产生周期性振动,使已加工表面出现条痕或波纹痕迹,使表面粗糙度值明显增大。
凡影响残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动的因素都影响加工表面粗糙度。
1、切削用量:进给量对残留面积的影响最大。
进给量减小,残留面积减小。
切削塑性金属时,当切削速度很低或很高时,表面粗糙度值较小。
这是因为低速时积屑瘤不易产生;切削速度较高时,塑性变形减小,可消除鳞刺的产生。
在切削脆性材料时,切削速度的影响较小,因为材料变形小,故表面粗糙度值也减小。
2、刀具几何参数:刀具的刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残留面积和振动有较大的影响。
一般当刀尖圆弧半径增大,主偏角和副偏角减小时,表面粗糙度值小,但如果机床刚度低,刀尖圆弧半径过大或主偏角过小,会由于切削力增大而产生振动,使表面粗糙度值增大。
3、刀具材料:刀具材料不同,刃口圆弧半径的大小和保持锋利的时间是不同的。
高速钢刀具能刃磨得很锋利,但保持的时间较短,所以在低速切削时表面粗糙度值较小。
硬质合金刀具刃磨后刃口圆弧半径较大,在高速度下切削表面粗糙度值较小。
4、工件材料:加工塑性材料时,工件材料的塑性越低,硬度越高,则出现积屑瘤、鳞刺、冷硬的现象减少,表面粗糙度值越小。
因此高碳钢、中碳钢、调质钢加工后表面粗糙度值比低碳钢小,加工铸铁时,由于切屑呈崩碎型,故在同样加工条件下,切削铸铁的表面形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系,但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系,据实验研究,在一般精度时,表面粗糙度占形状公差的1/5~1/4。
论机械零件的加工精度与表面粗糙度摘要:机械产品的性能和使用寿命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,衡量零件加工质量的主要指标是加工精度和表面粗糙度。
零件的表面质量是机械零件加工质量的重要内容之一,机械零件的表面质量对零件使用时的耐磨性、配合精度、疲劳强度、抗腐蚀性等有很大的影响,提高加工表面的质量,对保证零件的使用性能、提高零件及其机器的寿命具有重要的意义。
本文对机械加工表面质量进行了分析,指出了影响机械加工表面质量的因素,并提出了提高机械加工表面质量的措施,对工程实践有一定的指导作用。
关键词:机械零件表面质量机械加工加工精度表面粗糙度机械零件的加工质量,除加工精度外,表面质量也是极其重要的一个方面。
任何机械加工方法所获得的已加工表面都不可能达到理想状态,总会存在一定程度的微观几何形状误差、划痕、裂纹、表面金相组织变化和表面残余应力等缺陷,这些缺陷会影响零件的使用性能、寿命、可靠性。
因此,机械加工既要保证零件的尺寸、形状和位置精度,又要保证机械加工表面质量。
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,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。
研究机械加工精度与表面粗糙度的关系,其目的就是为了掌握机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律,以便利用这些规律来控制加工过程,最终达到改善产品质量、增强产品使用性能的目的。
1、影响机械零件质量的两个重要因素机械零件的机加工质量包含尺寸精度和表面质量,机械零件的表面质量又包含加工表面的几何特点和表面层的物理化学性能两个方面的内容。
1.1 加工精度加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表面的相互位置等参数的实际值与设计理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度就是加工误差,加工误差的大小即反映了加工精度的高低。
加工精度是衡量零件加工质量的主要指标,在机械加工过程中,会有很多因素影响工件的加工质量,如何使工件的加工达到质量要求,以及如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的问题。
关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析表面粗糙度是指表面上微小凸起和凹陷的高低不平度,通常以微米(μm)为单位。
在机械工程中,表面粗糙度不仅仅是一种质量指标,更是影响零件使用性能的重要因素之一。
高质量的表面粗糙度可以提高零件的使用寿命和性能,而低质量的表面粗糙度则可能导致机械零件的损坏和失效。
对表面粗糙度对机械零件使用性能的影响进行分析,对于提高机械零件的质量和性能具有重要的意义。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响主要体现在以下几个方面:1. 润滑性能表面粗糙度对机械零件的润滑性能具有重要影响。
如果零件表面粗糙度较大,那么在零件与零件之间的接触区域会产生较大的摩擦力,从而降低了零件的润滑性能。
反之,如果零件表面粗糙度较小,接触区域的摩擦力也会相应减小,从而提高了零件的润滑性能。
合适的表面粗糙度有助于提高机械零件的润滑性能,延长零件的使用寿命。
2. 疲劳强度表面粗糙度对机械零件的疲劳强度也有着重要的影响。
当机械零件表面粗糙度较大时,零件在循环负荷作用下容易产生微观裂纹,从而降低了零件的疲劳强度。
而当机械零件表面粗糙度较小时,微观裂纹的产生几率也相应降低,从而提高了零件的疲劳强度。
适当控制表面粗糙度是提高机械零件疲劳强度的有效手段。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响是多方面的,适当控制表面粗糙度有助于提高机械零件的使用性能。
在零件的设计和加工过程中,应该合理控制表面粗糙度,以确保机械零件的质量和性能。
在实际生产中,通过采用合适的加工工艺和技术手段可以有效地控制表面粗糙度,提高机械零件的使用性能。
在机械零件的精密加工过程中,可以采用合适的切削参数,如切削速度、进给速度、切削深度等,以确保零件表面的粗糙度处于合适的范围。
还可以采用研磨、抛光等表面处理工艺,进一步提高机械零件的表面质量和精度。
还可以通过提高材料的硬度和强度,增加表面的涂层保护,以提高机械零件的耐磨性和抗腐蚀性。
也可以通过改进设计结构,减少零件的接触区域,进一步降低摩擦和磨损,提高机械零件的使用寿命。
题目机械加工表面粗糙度及其影响因素摘要:在现代工业生产中,许多制件的表面被加工而具有特定的技术性能特征,诸如:制件表面的耐磨性、密封性、配合性质、传热性、导电性以及对光线和声波的反射性,液体和气体在壁面的流动性、腐蚀性,薄膜、集成电路元件以及人造器官的表面性能,测量仪器和机床的精度、可靠性、振动和噪声等等功能,而这些技术性能的评价常常依赖于制件表面特征的状况,也就是与表面的几何结构特征有密切联系。
因此,控制加工表面质量的核心问题在于它的使用功能,应该根据各类制件自身的特点规定能满足其使用要求的表面特征参量。
不难看出,对特定的加工表面,我们总希望用最(或比较)恰当的表面特征参数去评价它,以期达到预期的功能要求;同时我们希望参数本身应该稳定,能够反映表面本质的特征,不受评定基准及仪器分辨率的影响,减少因对随机过程进行测量而带来参数示值误差。
关键词:机械加工表面粗糙度表面质量物理因素Abstract: In modern industrial production in many parts of the surface processing technology and with specific performance characteristics,Such as: parts of the surface wear resistance, tightness, with nature, heat, electrical conductivity and the reflection of light and sound waves, liquids and gases in the wall of liquidity, corrosive, film, integrated circuit components and man-made Organ of the surface, measuring instruments and machine tool accuracy, reliability, vibration and noise, etc. functions, These technical performance evaluation is often dependent on the surface characteristics of the situation in parts, that is, the geometric structure and surface characteristics are closely linked. Therefore, the surface quality control process is the core issue of the use of its functions, should be based on various parts of the characteristics of its provisions to meet the requirements of the use of surface features of the Senate. It is easy to see, the processing of specific surface, we hope to use the most (or comparison) appropriate to the surface characteristics of parameters to assess it, with a view to achieve the desired functional requirements at the same time we hope that the parameters of their own should be stable, to reflect the nature of the surface characteristics, Not to inform the baseline and equipment resolution of the impact and reduce the random process of measuring parameters brought indication error.Keywords:Machining surface roughness surface quality physical factors目录1.绪论 (1)1.1 机械加工表面粗糙度历史 (1)1.2表面粗糙度标准中的基本参数定义 (1)2. 精密加工表面性能 (3)2.1精密加工表面性能评价的内容及其迫切性 (3)3.机械加工表面质量 (3)3.1 机械加工表面定义 (3)3.2 表面粗糙度产生的原因 (3)3.3机械加工表面质量对机械使用性能的影响 (6)3.4 影响粗糙度的因素 (7)3.5 表面粗糙度理论的新进展 (9)3. 6研究加工精度的方法 (13)4.结论语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1. 绪论1.1机械加工表面粗糙度历史表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产技术的发展密切相关,它经历了由定性评定到定量评定两个阶段。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析摘要:随着生产制造业的快速发展,人们对机械的功能及精密程度要求更高,决定机械精密程度的就是组成机械的各个零件,而零件的表面粗糙程度就决定了零件的使用性能了。
零件在进行机械加工后,表面的粗糙程度不同,这就使零件的寿命大大降低了。
本文主要研究分析了机械零件的表面粗糙程度对零件使用性能的影响,从而给出相对应的措施来提升零件使用性能,提高使用寿命。
关键词:粗糙度;机械零件;性能引言机械零件在生产过程中,因表面有细微的峰谷间距,从而机械零件表面就会有一定的的粗糙度。
当粗糙度较低时,表面就会很光滑;当粗糙度较高时,表面就会比较粗糙。
因实际条件无法满足理论的要求,所以零件表面的粗糙程度是或多或少都存在的。
所以,在机械加工零件的时候,我们要确定不同零件的使用场景和现实状况来确定它们的表面粗糙度,提升使用寿命。
一、机械零件热加工处理过程中对于粗糙度的影响热处理包括淬火和渗氮这两种方式,是零件生产工艺中不可或缺的一步。
它不但影响着零件的使用性能,还影响着零件的利用率。
淬火主要包括激光感应淬火、感应加热淬火、火焰加热淬火三种方式,在进行该工艺处理前,首先要检查机械零件表面是否平整,是否有裂纹等瑕疵,同时机械零件的粗糙度也需要设定一个合理的区间。
如果设定的不合理,在该工艺过程中,机械零件的表面会形成介质气模,在机械零件表面产生巨大的温度差,从而导致零件变形严重,甚至产生较大或较多裂痕。
在进行渗氮工艺过程中,如果机械零件的表面粗糙度过高,就会导致多生产的机械零件的渗氮层分布不均匀,从而出现低质量的零件,这些零件就特别容易出现腐蚀等情况,使用寿命低下。
1.机械零件配合中针对表面粗糙度所造成的影响间隙配合、过盈配合以及过度配合这三种配合方式会在机械零件相互作用的过程进行工作,从配合方式上可以判断配合性质。
间隙配合时,机械零件的表面一般粗糙度较大,在配合工作中机械零件的磨损就会较严重,导致机械零件间的空隙不断变大,彼此之间的配合效率逐渐变低。
第一章绪论简答题答案,没有工艺题的1 什么是数控机床答:简单地说,就是采用了数控技术(指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术)的机床;即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统,数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的道具与工件的相对运动,从而加工出所需要的工件。
2 数控机床由哪几部分组成?各组成部分的主要作用是什么?答:(1)程序介质:用于记载机床加工零件的全部信息。
(2)数控装置:控制机床运动的中枢系统,它的基本任务是接受程序介质带来的信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。
(3)伺服系统:是数控系统的执行元件,它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号,控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量,以完成零件的自动加工。
(4)机床主体(主机):包括机床的主运动、进给运动部件。
执行部件和基础部件。
3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类?它们特点是什么?答:(1)点位控制数控机床:要求保证点与点之间的准确定位(它只能控制行程的终点坐标,对于两点之间的运动轨迹不作严格要求;对于此类控制的钻孔加工机床,在刀具运动过程中,不进行切削加工)。
(2)直线控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标,还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线,而且在走直线的过程中往往要进行切削。
(3)轮廓控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标值,还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行;即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。
4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床?它们之间有什么区别?答:(1)开环:这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后,输出数字指令后给伺服系统,驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便,但是速度及精度低,适于精度要求不高的中小型机床,多用于对旧机床的数控化改造。
机械加工影响表面粗糙度的因素及解决方法很多机加工产品由于其使用条件的需要,对表面粗糙度提出很高的要求。
那么在实际的生产加工过程中,究竟有哪些因素会影响到表面粗糙度呢?其实简单来说无非是切削刀具、加工材料、加工参数三个大的方面。
1.切削刀具1.1刀具几何形状前角的大小影响刀刃的锐利牢固程度,决定刀具的切削性能。
合理增加刀具的前角,可减少切削层的塑性变形,减少切屑流动时的摩擦阻力;提高刀刃锋利性,从而减少切削力、切削热、切削功率,提高铣削加工精度和已加工表面质量,从而提高了刀具的耐用度。
另外,刀具前角若太大,刃口和刀刃部分的强度恶化了散热条件,容易造成崩刃。
刀具的前角选择,大致可以遵循如下原则:(1)工件材料的强度、硬度高、前角应选得小一些;反之可取较大的前角;(2)加工塑性材料,应选取较大的前角;加工脆性材料,可选取较小的前角;(3)粗加工时,为了保证刀刃有较好的强度和散热条件,前角选小点;精加工时,为了提高加工表面质量,让刀刃锋利,应选较大的前角;(4)高速钢刀具抗弯强度、抗冲击韧性好,可选择较大的前角;硬质合金刀具这两方面差,应选较小前角;(5)当机床等刚性、功率不足时,应选较大的前角,来降低切削力和切削功率,减轻振动;刀具后角主要是减少切削刃及刀具后刀面,与工件加工表面之间的摩擦。
后角太大,会削弱刃口和刀刃部分的强度与散热条件,降低刀具耐用度,造成崩刃。
刀具后角的选用,可遵循如下原则;(1)加工塑性大或弹性大的材料,为减少后刀面之间的摩擦,取大后角;加工高强度、高硬度工件,为保证刃口强度,应取较小的后角;精加工切削力小,为减少摩擦,提高加工表面质量,可取大一点的后角;(2)粗加工时,切削力大,为保证刃口的强度,可取小一点的后角;精加工切削力小,为减少摩擦,提高加工表面质量,可取小一点的后角;(3)高速钢刀具后角可比钨钢刀具后角大2~3度;(4)当铣刀的径向磨损会影响加工精度时,如键槽铣刀的圆周齿磨损后,直径减少,直接影响键槽的宽度,后角应适当减少(一般为8度)。
T NO LOG Y TR ND1引言机械零件的破坏,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。
2机械加工表面质量对机器使用性能的影响2.1表面质量对耐磨性的影响1)表面粗糙度对耐磨性的影响。
一个刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间,最初阶段只在表面粗糙的峰部接触,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。
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。
2.2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。
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,对提高疲劳强度有利。
2.3表面质量对耐蚀性和配合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。
图1面粗糙度随前角的变化③切削液带来的影响。
在加工金属的过程中,选择合适的切削液,可以冷却金属的加工温度,润滑金属的加工,从而减少刀具与金属的摩擦,进而降低加工过程中带来的塑性形变,减少积屑瘤和鳞刺的发生,从而大幅度降低金属表面的粗糙度。
1.2磨削加工对于金属表面粗糙度的影响由于砂轮的运动滑擦、切划所造成的金属表面粗糙可以根据单位面积上的刻痕进行判断,刻痕越细腻均匀,属表面的粗糙程度就越低。
切削加工带来的影响,不仅是几何结构的原因,还有塑性形变等物理原因的影响。
金属加工表面的经常性挤压所带来的的塑性变形也会因为加工过程中的过高温度而大幅度提升金属表面的粗糙程度。
内燃机与配件因此,影响金属表面粗糙度的磨削加工原因主要有:①砂轮粒度、硬度带来的影响。
砂轮的粒度也会对金属表面粗糙程度造成影响。
金属表面的磨粒越多,粒度的程度越细致,金属表面加工留下的刻痕就会愈加致密,从而使得金属表面粗糙程度降低。
此外,砂轮的硬度也会对金属表面的粗糙度造成影响,砂轮的硬度适度,会在磨粒钝化使其自觉及时脱落,从而对新露出来的磨砺进行加工。
以上,就是金属具有的“自砺性”。
要注意砂轮不能使用过度,所以要注意在日常作业中进行及时、有效的检修,从而去掉已经被钝化的魔粒,这样做可以确保砂轮拥有正常的微刃性和等高性。
②工件材料带来的影响。
不同工件材料,他们在塑性、导热性、硬度和韧性上有很大区别,因此,工件材料的选择也会对金属表面的粗糙度造成影响。
比如,过硬会钝化磨粒,过软会堵塞砂轮;又比如,韧性大的会增加金属表面粗糙度,导热性能差的也是如此。
③磨削用量带来的影响。
砂轮提速,可以通过减少塑性形变而降低金属的表面粗糙度,这是因为,砂轮提速会导致磨削表面不能及时塑性变形。
若想要增加粗糙度,可以通过增加磨削深度和加工速度进行。
我们也可以通过使用更大的磨削深度去改进磨削效率,但要注意在降低表面粗糙时应该使用小的磨削深度进行。
④磨削液及其它原因带来的影响。
金属轧制过程中带钢表面粗糙度影响因素分析摘要:带钢表面的品质有着严苛的标准,粗糙度是众多质量指标中的关键一项,容易受诸多轧制工艺条件的干扰,同时还会对其他生产工艺环节造成不同程度的影响。
基于此,本文在分析带钢表面粗糙度的基础上,重点讨论了冷轧及热轧两项金属轧制工艺对带钢表面粗糙度的影响,明确了提升成品质量的方向。
关键词:金属轧制过程;带钢表面粗糙度;影响因素引言随着技术的进步,表面检测迅速发展,主要可分为电容式和非电容技术,也可分为光度学和原子仪器,再分为介入、扩散、散射、光学和光学传感器。
采用接触式采集方法测定的测量可靠,但容易损坏试验表面和测量探针磨损,从而限制了接触式采集设备在表面检测中的应用。
原子力测量虽然更加精确,但探针与测量表面之间的距离在原子力测量研究中非常小,不适用于冷轧机表面粗糙度的检测。
光散射方法的特点是速度、检测范围、抗干扰性和简单集成。
因此,表面粗糙度在线测量的理论和技术应用受到广泛关注。
EMC EMG Automation开发的Sorm3 Plus系统,用于测量非钢冷轧机的表面粗糙度,实施50多台机器在国内和国际上安装Sorm3 Plus系统,并允许部分替代离线样品。
1轧辊毛化原理冷却润滑剂厂2300mm的整个工作轴是用进口到英国的阳极氧化照明弹处理的。
电凝是一种电热处理方法,在绝缘液中电极与辊面之间产生脉冲发射。
金属会因当地电力造成的即时热而降解。
湿辊工艺:(1)脉冲电压在电极和辊之间施加,当辊中间面附近的电压过低而无法通过绝缘接触时,电流会上升到峰值。
(2)在整个脉宽过程中,极点与辊缝之间的距离形成了一个电离通道,周围环绕着气泡,从而限制了电离通道的扩展,使能量集中在一个小区域,产生局部热量,并通过传导部分熔化或压缩极点。
(3)熔化金属物品从辊面脱落,在辊面形成疾病形态。
(4)连续脉冲发射,其中凹坑叠在一起形成辊面。
2影响因素钢表面粗糙度通常是通过复制或传输辊表面上的几何图形引起的,通常与辊表面特性、钢材料、厚度等有关。
分析机械加工过程中影响工件表面质量的几个因素在工件的成型过程中,有多方面的因素会对工件表面质量产生影响。
只有密切关注各方面的影响,才会生产出合格的工件。
标签:机械加工;表面质量;影响因素一、工艺系统的振动对工件表面质量的影响在机械加工过程中工艺系统有时会发生振动,即在刀具的切削刃与工件上正在切削的表面之间除了名义上的切削运动之外,还会出现一种周期性的相对运动。
振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏,使加工表面出现振纹,增大表面粗糙度值,恶化加工表面质量。
二、刀具几何参数、材料和刃磨质量对表面质量的影响刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径。
在一定的条件下,减小副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。
在同样条件下,硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具,而金刚石、立方氮化硼刀具又优于硬质合金,但由于金刚石与铁族材料亲和力大,故不宜用来加工铁族材料。
另外,刀具的前、后刀面、切削刃本身的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度,因此,提高刀具的刃磨质量,使刀具前后刀面、切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值的1~2级。
三、切削液对表面质量的影响切削液的冷却和润滑作用能减小切削过程中的界面摩擦,降低切削区温度,使切削层金属表面的塑性变形程度下降,抑制积屑瘤和鳞刺的产生,在生产中对于不同材料合理选用切削液可大大减小工件表面粗糙度。
四、工件材料对表面质量的影响工件材料的性质;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。
工件材料韧性越好,金属的塑性变形越大,加工表面就愈越粗糙。
加工脆性材料时其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点使表面粗糙。
一般韧性较大的塑性材料,加工后表面粗糙度较大,而韧性较小的塑性材料,加工后易得到较小的表面粗糙度。
对于同种材料,其晶粒组织越大,加工表面粗糙度越大。
因此,为了减小加工表面粗糙度,常在切削加工前对材料进行调质或正火处理,以获得均匀细密的晶粒组织和较高的硬度。
机械加工和表面粗糙度对金属材料硬度的影响分析
作者:范小康
来源:《商情》2020年第37期
【摘要】金属材料的硬度受到多种因素的影响,包括机械加工、表面粗糙度等。
因为机械热作用,机械在加工过程中硬度最低的部分在切口处。
当切口处的距离越远,将逐渐增大HB 值。
当与切口处的距离大到一定距离,便不再受到影响,HB值也会渐渐稳定。
这些数据具有重要的研究意义,想要研究规律就必须自己付诸行动不断进行实践。
【关键词】机械加工;表面粗糙度;金属材料
试验的条件、试样的设备都会影响到金属材料的布氏硬度值的变化,因为金属材料的布氏硬度值并不是一个固定的数值。
金属材料的硬度会受到多种因素影响,包括不同的机械加工方法及不同的表面粗糙度等。
在机械加工过程中会出现机械变形及机械热作用,因此金属材料在加工过后会造成层次不一的硬化层,硬化层也会随着机械加工设备、方法及表面粗糙度的变化而变化。
1 实验材料
40Cr钢、铅黄铜、45钢、20钢、35钢、Q235钢、RU T300、HT15-33、合金铸铁、
HT20-40、QT45-10、QT60-2(B)、QT60-2(A)、QT50-5。
所有材料的样本数量都是10且高度大于20mm,其中,No.1至6为一截棒材(供货态);No.7至12为试块或是试样(不同的炉次);No.13及14是指汽车零件本体。
2 实验方法
2.1采用HB300型硬度计、750kg载荷、钢球(直径5mm)、单筒读数显微镜(有螺旋测微尺)以及10s的保持时间。
用不同的机械加工方法,本次使用车、锯、铣、磨这四种,在距离切口不同的位置测试HB值,相同位置的硬度分为两种状态——Ra1.6和0.2。
还可以比较冷却与否的情况,使用冷却液冷却一端,和不冷却的另一端作比较。
2.2采取和(1)相似的方法,测试两种不同的铸铁材料的HB值,分别测试距离切口处0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm的位置,及0.2,0.4,0.8,1.6四种Ra值。
每个位置的点间距30的12个硬度点在不同时间打在同一个但是粗糙度不同的圆形磨面上。
3 试验结果
3.1将试验得出的数据进行整理分析,可以看出不论是机械加工方法的不同还是金属材料的不同,或是表面粗糙度如何、冷却与否,HB值都随着切口的靠近而降低,同样,也会随着切口的原理而加大,HB值最稳定的时候是距离切口1.5至3mm之后。
退火效应区域的宽度并不等同于硬度增加的速度,但是二者都有一些可以察觉到的变化规律。
3.2将不同粗糙度的材料进行比较,根据试验结果,可以得出材料的粗糙度高,HB值也会高;粗糙度低的材料,HB值也会低。
金属材料的布氏硬度值是一个受到内部状态和外界条件综合影响的物理量。
不同的试验条件下,获取到的布氏硬度值也会有不同。
在生活中包括工程中和技术上等地方都会使用到HB值,这些HB值都是在不同的条件下取得的,彼此之间也会存在误差,甚至可能误差较大,因此,这类研究能够获取相对而言较为统一的数值,这是很有必要的。
3.3在相同的条件下,HB值的差距大致在10到40HB之间;在不同的试验条件下,HB值的差距最大可以达到60。
对HB值差距影响力由小到大的机械加工方式是磨、铣、锯、车。
3.4不同金属材料的原始硬度越高,HB值的差距范围就会越大。
原始硬度数值越高的金属材料,在机械加工过程中便需要耗费更多的能量来进行加工,在切口处产生的热量也会越多,退火效应会更加强烈,硬度会随之而下降。
原始硬度数值越低的金属材料则相反。
不同材料的原始硬度会对HB值产生较大的影响,各种材料原始硬度的不同,导致HB值的差距范围较宽。
3.5机械加工的过程中,有冷却条件的金属材料的硬度会比会比没有冷却条件的硬度低,没有冷却的材料的硬度曲线都在有冷却条件的材料之上。
4 總结
试验材料不可避免存在着机械热作用,无论是金属材料或机械加工方法的不同,还是粗糙度的差距或者冷却与否,这些条件不同的材料样品会在加工之后从切口向内部逐渐变小的机械热效应区域。
在这个区域内,硬度最低的位置是在切口处,从切口处慢慢升高。
一旦离开这个区域,该材料的硬度就会逐渐变得稳定不易变动,相对而言,受外界条件影响不大。
金属材料的布氏硬度并不是一个常数,它不是一个固定的数值,而是会随着自身状态和外界条件不断变化。
“硬度”并不固定,也没有一种说法能够证明硬度同某种物理性质有确定的联系,人们对于硬度的了解大多不够深入,它受到宏观和微观的双重影响,微观细小如原子间的结合力、晶格常数、金属晶格点阵类型,宏观如金属材料的变形度和外界的冷热加工条件等。
布氏硬度值随着试验条件的不同而不同,要想测试准确的布氏硬度值,必须先掌握了解各种试验条件对于它的影响。
这注定了硬度研究的路途还有很远要走,必须做好大量的工作和前期准
备才有可能获得最后的结果,金属材料的各种理论研究都对现实生活具有重大意义,有效的规律便于指导实践应用。
当自身状态和外界条件差异过大时,布氏硬度值也会有很大的差别。
国家有关于样品测试面的标准规定,其测试面的粗糙度需要在Ra0.8及以上,不可以低于Ra0.8这一数值。
HB值
会明显会受到外界因素的影响,包括材料的原始硬度、机械加工的条件和方法,只有进行统一的实验,才能对比不同的条件和获取的数值,真正了解到相对统一的金属材料的布氏硬度的数据。
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