机械加工表面质量分析论文
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简析机械加工表面质量对零件使用性能的影响问题随着机械加工技术的不断发展,对于零件表面质量的要求也越来越高。
机械加工表面质量对零件使用性能的影响是一个重要的问题,它涉及到零件的使用寿命、功能性能、安全性等方面。
在实际生产中,很多零件的失效都与表面质量有关,研究和分析机械加工表面质量对零件使用性能的影响具有重要的理论意义和实际应用价值。
1. 表面质量对零件的疲劳寿命影响表面质量对零件的疲劳寿命有着重要的影响。
在疲劳载荷作用下,零件表面存在各种缺陷如裂纹、起皮、氧化层等,这些缺陷会极大地降低零件的疲劳寿命。
若表面光洁度不高、存在微小裂纹或疲劳疵点,将导致零件在使用过程中易发生疲劳断裂。
提高机械加工表面质量,减小表面缺陷对零件的疲劳寿命具有重要意义。
机械加工表面质量好的零件具有较高的耐磨性能。
优质的表面处理可形成均匀的耐磨层,提高零件的耐磨性能,延长零件的使用寿命。
相反,表面质量差的零件在使用过程中容易磨损,严重时会导致零件失效。
表面质量的好坏直接影响着零件的耐磨性能。
对于需要进行连接的零件来说,表面质量也是至关重要的。
表面质量的好坏直接影响着零件的连接性能。
好的表面质量可以有效地提高零件的连接强度和连接密封性,降低零件连接处的磨损和腐蚀,保障连接件的安全性和可靠性。
二、提高机械加工表面质量的方法1. 选择合适的机械加工方法在机械加工过程中,选择合适的机械加工方法对于提高零件表面质量非常重要。
对于需求表面精度较高的零件,可以选择精密加工,如磨削、抛光等方法;对于需要提高零件表面硬度和耐磨性的零件,可以选择火花加工、喷丸等方法。
合理选择机械加工方法可以有效地提高零件表面质量。
2. 优化刀具和加工工艺合理选择和使用刀具对于提高机械加工表面质量至关重要。
选择合适的刀具材料和刀具几何形状,采用适当的切削参数和切削工艺,可以有效降低切削热量、降低切削应力、减小表面粗糙度,从而提高零件的表面质量。
3. 加强表面处理和技术控制在机械加工过程中,需要加强表面处理和技术控制。
机械加工零件表面的质量控制措施分析摘要:现代工业的不断发展对机械加工零件提出了更高的要求,而零件表面质量对其整体工程建设也具有很大的影响,所以相关人员需要对其表面质量进行严格控制,综合探究质量控制策略,本文综合探究控制零件表面质量的具体策略。
关键词:机械加工零件;表面;质量控制引言:一般情况下,对于机械加工零件而言,表面完整度会在很大程度内影响零件整体质量,相关人员需要对其进行深入分析,确保能够对其零件表面质量进行有效控制,进而保证能够更为高效的应用机械加工零件,使其发挥更大的价值,为了进一步明确如何有效控制零件表面质量,特此进行本次研究。
一、零件表面完整性对于机械零部件而言,表面完整性对其零件外观完整和使用性能具有很大的影响,如果零部件表面存在残缺,则会使其机械性能变差。
相关人员在具体研究零部件时,需要从金相组织变化,表面损伤和表面粗糙度等方面研究其表面特征,而机械加工工艺会对该类因素造成很大影响,所以相关人员需要对其加工方式和工序顺序进行合理优化,确保在加工中能够有效避免机床刀具损伤零部件表面,对其加工工艺进行科学改进,确保零部件表面具有更高的完整度,使其机械运动和实际组装的具体需求得到高度满足,进而保障机械零部件具有更长的使用寿命。
二、对机械加工零件进行质量控制的具体策略(一)科学改进加工工艺对于机械加工零件而言,制作工艺会在很大程度内影响零件质量,而在现阶段,人为因素是使其机械加工零件质量无法满足应用需求的一个重要原因,为了对其机械加工质量进行有效的保障,加工人员需要确保加工工艺过程具有较高的科学性,确保能够使其零件加工时间得到有效减少,进而使其由于时间问题导致出现的工程延误,得到有效避免。
在对零件进行机械加工之前,需要科学完善准备工作,确保一次性完成,使其重复加工造成的原料损失和误差得到有效减少。
(二)合理优化加工程序在进行机械零件加工时,加工制作技术会对其零件整体质量造成很大的影响,在我国现阶段,具体进行零件机械加工时,无法确保高度满足表面质量标准,同时,人为元素也会在很大程度内影响机械表面质量,导致零件机械加工之后,表面质量很难满足行业标准。
3工业技术1 引言 机器设备由机械零件总成组成。
机械设备的故障往往与零件的故障密切相关。
也就是说,机械设备的故障是由部件性能下降或损失引起的。
对机械部件的处理不仅要提升专注度,更要在部件的外部处理上精益求精,这是非常有必要的。
2 机械加工表面质量对零件使用性能影响 对于机器部件的精密技术处理,不可避免会有自然的人工或机器误差导致被处理对象外观显露不足,好比不明显的几何错位、机械拉压应力等。
虽然它们只存在于零件非常薄的表层,但它们严重影响机械零件的精度、耐磨性、兼容性、耐腐蚀性和疲劳强度,进而影响机械的使用性能和使用寿命。
(1)外观的好坏是部分机械部件的重要参考,好比耐磨性等因素正是机械整体性能的综合展现。
另外一些因素,如在最大化精确部件耦合后在部件外观展现的摩擦力、润滑效应等影响下的综合效应。
提高表面层的硬度唯一的办法就是利用冷加工表面层的硬化,从而提高表面化的接触性和刚度性,最终降低接触区的一些弹性。
(2)疲劳强度的影响对零件表层的质量主要有下几个方面:交流不恒定外力施压于部件外部,机械整体强度会受制于局部构件的疲劳性;对零件疲劳强度表面层残余压应力的影响;通过加工硬化来对一些零件疲劳产生的一些影响。
(3)通过表层的质量来对零件耐腐蚀性的一些影响主要体现在以下几方面:表面的粗糙度会对零件耐腐蚀性产生影响,而且留下的压应力也会对零件耐腐蚀性能会产生一些影响。
(4)机械部件外部性能与部件件的工作联系度受制于人工直接设置或间接影响。
后者在促进部件的联系时应避免结合面过于粗糙,从而导致摩擦应力过高,机械磨损加重,久而久之会使部件之间的结合更为困难,最后导致机器整体功能瘫痪。
人为影响方面,人工操作可使得部件接触面硬化加速,为部件间的结合创造条件。
器械的金属成分随着这些影响而互相作用,之间的联系中断,时间久了会发生脱落,造成部件间的接合错位。
(5)针对封闭型滑动阀、液压缸,如有间隙渗漏的危险,则可以降低部件外部的摩擦系数慢慢缩小其渗漏的可能,保证储存器械的安全密闭;当部件外部摩擦性不高时,可以适当提升部件的刚度或架设刚度高的部件以侧面弥补其密闭性能;对于运动的部件(如滑动开关)则是选择提升摩擦系数的方式,在增加运动的反作用下提升灵活性,避免摩擦发热量过大和造成更多能量的不必要损耗。
影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文1 引言。
常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面,在实际的加工过程中,由于环境温度、工艺系统的几何误差、工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影响,导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移,使得零件与理想情况下的定位位置存在差异,这种差异即会对零件的加工精度产生影响。
因此,为了在不增加制造成本的情况下,尽可能提升机械零件的加工精度,相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求和实际生产条件,采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加工误差等一系列方式,以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加工精度。
2 主轴回转误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。
2.1 主轴回转误差概述。
机床几何误差是整个机械零件加工中决定系统误差的主要因素,主轴回转误差和导轨误差均属于主轴回转误差。
在加工过程中,由于主轴部件中轴承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条件、以及回转时的动力因素的影响,往往瞬时回转轴线的空间位置都在周期性地变化,造成实际回转中心与理论回转中心不重合而产生回转误差。
如图 1 所示,主轴回转误差包括径向圆跳动、倾角摆动、端面圆跳动三种形式,常见的成因包括轴承本身系统误差、轴承间隙过大、各段轴颈、轴孔的同轴度误差、温度过高引起热变形等等。
2.2 对加工精度的影响。
根据影响主轴回转精度的因素不同,其对于工件加工精度往往也具有不同的影响,具体表现在以下几个方面:当机床主轴回转误差为径向圆跳动时,工件会产生圆度误差;当机床主轴回转误差为倾角摆动时,车削时工件径向截面仍然会呈一圆形,而轴向截面则是一梯形,镗孔时由于主轴的角度摆动形成的回转轴线与工作台导轨不平行,镗出的孔将为椭圆形。
当机床主轴回转误差为端面圆跳动时,虽然加工圆柱面的情况不会受到影响,但加工端面时,左右螺旋面可能会形成垂直度误差,被加工的端面与圆柱面也可能不垂直。
机械零件加工表面质量的改善与控制随着现代工业的发展,机械零件加工表面质量的改善与控制变得越来越重要。
优质的机械零件表面质量不仅可以提高产品的外观,还能够增加零件的使用寿命,改善机械性能,降低摩擦和磨损。
本文将探讨机械零件加工表面质量的改善与控制方法。
首先,要想改善机械零件的表面质量,必须从加工方法入手。
传统的加工方法包括铣削、车削、磨削等,这些方法虽然可以获得相对精确的尺寸,但对于表面质量的要求却有限。
因此,近年来,一些新型的加工方法日益受到关注。
例如,电火花加工、喷丸技术、激光加工等,它们可以有效地改善零件的表面质量。
电火花加工利用电脉冲的放电效应,可以去除零件表面的杂质和氧化层,从而获得较高的表面光洁度。
喷丸技术则通过高速喷射颗粒物来冲击零件表面,以消除表面的氧化层和机械加工留下的痕迹。
激光加工则能够实现对零件表面的局部加热和融化,使得表面得到快速凝固,从而获得较高的表面质量。
其次,材料的选择也对机械零件加工表面质量的改善有很大的影响。
不同材料具有不同的加工特性和机械性能,因此在选择材料时,要综合考虑零件的用途和工艺要求。
例如,对于需要高表面质量的零件,可以选择具有较好加工性和机械性能的钢材进行加工。
而对于一些对表面质量要求不高的零件,一些非金属材料如塑料、复合材料等也可以考虑使用,这些材料具有较低的加工难度和成本。
此外,加工过程中的刀具和磨料的选择也对表面质量的改善有重要作用。
刀具的质量和锋利度直接影响切削的效果和表面的质量。
因此,要选择合适的刀具材料和切削参数,以保证切削过程的稳定性和切削质量。
而对于一些需要磨削的零件,磨削液和磨料的选择也非常重要。
磨削液可以起到冷却、润滑和清洁的作用,而磨料的粒度和硬度则影响磨削表面的质量和光洁度。
因此,要根据具体的加工要求选择合适的刀具和磨料,以提高机械零件加工表面的质量。
最后,检测和控制是确保机械零件加工表面质量的关键。
传统的检测方法包括用触摸式测量仪对表面几何形状和粗糙度进行测量,这种方法操作简单,但精度较低。
影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施毕业论⽂毕业论⽂(设计)题⽬:影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施摘要: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。
衡量零件加⼯质量好坏的主要指标有:加⼯精度和表⾯粗糙度。
本⽂主要通过对影响零件表⾯粗糙度的因素、零件表⾯层的物理⼒学性能(表⾯冷作硬化、残余应⼒、⾦相组织的变化与磨削烧伤)、表⾯质量影响零件使⽤性能等因素的分析和研究,来提⾼机械加⼯表⾯质量的⼯艺措施。
关键词:机械加⼯;表⾯质量;影响因素;控制措施⽬录前⾔ (1)⼀、概述 (1)(⼀)、基本概念 (1)1、机械加⼯ (1)2、零件的失效 (2)3、磨削烧伤 (2)4、表⾯冷作硬化 (2)⼆、影响⼯件表⾯质量的因素 (2)(⼀)、加⼯过程对表⾯质量的影响 (2)1、⼯艺系统的振动对⼯件表⾯质量的影响 (2)2、⼑具⼏何参数、材料和刃磨质量对表⾯质量的影响 (2)3、切削液对表⾯质量的影响 (3)4、⼯件材料对表⾯质量的影响 (3)5、切削条件对⼯件表⾯质量的影响 (3)6、切削速度对表⾯粗糙度的影响 (4)7、磨削加⼯影响表⾯质量的素 (4)8、影响⼯件表⾯物理机械性能的素 (5)(⼆)、使⽤过程中影响表⾯质量的因素 (7)1、耐磨性对表⾯质量的影响 (7)2、疲劳强度对表⾯质量的响 (8)3、耐蚀性对表⾯质量的响 (8)三、机械加⼯表⾯质量对零件使⽤性能的影响 (8)(⼀)、表⾯质量对零件耐磨性的影响 (8)(⼆)、表⾯质量对零件疲劳强度的影响 (9)(三)、表⾯质量对零件耐腐蚀性能的影响 (9)(四)、表⾯质量对零件间配合性质的影响 (9)(五)、表⾯质量对零件其他性能的影响 (10)四、控制表⾯质量的途径 (10)(⼀)、降低表⾯粗糙度的加⼯⽅法....、 (10)(⼆)、改善表⾯物理⼒学性能的加⼯⽅法 (13)五、提⾼机械加⼯⼯件表⾯质量的措施 (15)六、结论 (16)七、参考⽂献 (16)前⾔随着⼯业技术的飞速发展机械化⽣产以⾛进各⼤⼩企业,与之息息相关的就是各式各样的机器。
影响机械加工表面质量因素问题分析及改进措施摘要:在机械加工中,所加工的工件质量对于工件在生产使用中的性能和寿命有较大影响。
为了提高加工工件的精度,应从在加工过程中影响工件表面质量的工艺因素分析,并在此基础上提出提高加工工件表面质量的改进措施。
关键词:表面质量;影响因素;改善方法引言机械制造技术是当今产品升级、发展生产力、增强市场竞争力的重要手段,也是现今科学技术发展的重中之重。
作为支撑国民经济发展的机械制造业,是其他产业的基础,其他各种产业的发展和进步离不开制造业为其提供相应的先进的专用或通用设备。
当今国际、国内生产领域竞争激烈,能够具备针对市场要求的快速反应能力,为其提供相应的优质产品,是加强市场竞争力的非常重要的因素。
而产品质量的提高主要取决于制造业水平,因而确保机械加工表面质量的问题就显得尤为重要。
1机械加工表面质量对工件使用性能的影响1.1表面结构及表面粗糙度的影响(1)影响零件的耐磨性,当两个零件的摩擦表面接触时,实际上只有占接触面积很小一部分的凸峰顶部接触。
在外力作用下,凸峰和凸峰之间的接触部分会产生较大的压强,从而导致零件表面发生相应的弹性形变,更严重的情况下会发生塑性形变,甚至发生剪切现象。
(2)影响零件的配合性质,在发生相对运动的配合零件,如二者之间长时间发生磨损,零件的尺寸就会发生变化,从而影响零件的配合性质。
比如零件的表面粗糙度选择不当时,会使零件的磨损速度加快,装配时所得到的合理间隙便迅速增大,一台新设备很快就失去正常的工作能力,有时会给单位带来不可估量的损失[1]。
(3)影响零件的疲劳强度,在某些工况下,零件之间会产生交变载荷,这时由于零件表面的较大的粗糙度如划痕、裂纹等缺陷会造成零件表面应力集中的问题。
在微观的低凹处所产生的应力,会超过材料的疲劳极限从而会出现疲劳裂纹。
而这样的疲劳裂纹会影响零件的抗腐蚀性。
化学腐蚀是由于在加工表面粗糙度的凹谷处易积聚腐蚀性介质而产生化学反应。
关于对机械加工质量技术的分析摘要:本文通过对机械加工质量技术的分析,系统的阐述了其加工精度以及工艺的系统误差等问题,希望大家通过对本文的阅读,可以对其又一个全面的了解。
关键词:机械加工质量分析前言随着生产力的提高以及科技水平的不断进步,机械加工的质量的要求也就越来越高,对机械加工的技术要求也随之提高。
在工厂当中,机械加工出来的零部件势必会在出场后流入到各个工作流水线上,组成一台一台不一样功能的工作机械,这些机械性能将决定以后生产出来的工业物品的质量,所以如何保证其出产质量,保证其零部件的完好程度,则成了现在工业当中所要面对的一项重要课题,下面我们就通过精度、误差、粗糙度等三个方面来系统的阐述一下。
1.机械加工质量1.1机械加工精度在机械零件加工过程当中,标准值和实际值相符合的程度,就是机械加工的精度,而这一精度不仅包括加工后的表面相互位置和零件的尺寸,还包含着几何形状等主要元素。
而这三种进度的衡量就是加工误差。
我们通过对加工误差的分析,从而得出其误差的大小,误差越大精度越低,误差越小则精度越高。
根均加工精度的划分,一般可分为几何形状精度、尺寸加工精度和相互位置加工精度这三种。
以几何形状加工精度来说,它是体现机械零部件是否符合规范要求,依照规范要求形状的重要参数。
而尺寸精度则是依照几何精度,对零部件的大小,形状的比例进行系统的分析,从而得出精确的参数,这一参数直接影响零部件的正常适用。
而相互位置精度则是零部件表面、内部尺寸的相对位置的参数,直接体现了零部件制造的准确性能。
1.2工艺系统几何误差(1)加工原理误差主要是因为不稳定的机械操作失误以及零部件加工过程当中,机械本身所造成的误差。
所以想要生产出标准的零部件就必须有一套切实可行的加工原理,也就是说完善本身机械操作以及优化加工机械各方面性能,减少不稳定性带来的误差。
(2)机床主轴的回转精度对工件的加工精度有直接影响,从而变成造成主轴回转运动直接误差。
机械加工表面质量管理中的不足及其优化措施【摘要】机械加工表面质量管理一直存在着不足之处,主要体现在工艺控制不够严密、设备精度不够高、操作流程不够优化等方面。
造成这些不足的原因主要包括人为因素、设备问题、工艺参数设置不当等。
针对这些问题,可以通过加强工艺控制、提高设备精度、优化操作流程等优化措施来改善表面质量管理。
加强工艺控制可以确保每一道工序都按照标准进行,提高设备精度可以保证加工出来的零件尺寸精准,优化操作流程可以提高生产效率。
优化表面质量管理可以提高产品质量、降低生产成本,对于企业发展具有重要意义。
展望未来,我们可以进一步研究新的优化措施,提高表面质量管理的水平,推动企业发展。
【关键词】机械加工、表面质量管理、不足、优化措施、工艺控制、设备精度、操作流程、总结、展望未来。
1. 引言1.1 背景介绍机械加工表面质量管理是机械加工过程中的重要环节,直接影响产品的质量和性能。
在当前的工业生产中,机械加工表面质量管理存在着各种不足之处,需要进一步进行优化和改进。
由于加工过程的复杂性和多样性,表面质量管理不仅涉及到加工工艺的选择和控制,还需要考虑设备精度和操作流程等方面的影响。
随着市场需求的不断增长和技术的不断进步,许多企业都在不断提升产品的质量和精度要求。
对于机械加工表面质量管理的重要性也日益凸显。
只有不断改进和优化机械加工表面质量管理,企业才能在竞争激烈的市场中立于不败之地。
本文旨在分析当前机械加工表面质量管理中存在的不足,探讨不足的原因,并提出相应的优化措施,以期为提升产品质量和企业竞争力提供参考和帮助。
1.2 研究目的本研究的目的是探讨机械加工表面质量管理中存在的不足,并提出相应的优化措施,以提高加工表面质量,降低成本。
通过深入研究机械加工表面质量管理存在的问题和原因,我们旨在找到有效的解决方案,从而提高生产效率和产品质量。
通过加强工艺控制、提高设备精度和优化操作流程等措施,我们希望能够为机械加工行业提供可行的改进方案,为企业的可持续发展和竞争力提供支持。
机械加工精度分析与对策论文机械加工精度分析与对策论文机械加工精度分析与对策论文【1】【摘要】本文主要从设备部件装配的角度进一步分析了影响机械加工精度的原因及案例,提出几种提高机械加工精度的应对措施,对机械制造企业如何进一步提高产品加工质量,从而增强企业竞争力具有一定的参考与借鉴作用。
【关键词】机械加工;精度;原因;措施机械加工精度是指零件在加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度,符合程度越高,加工精度就越高。
具体包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。
众所周知,机械产品的工作性能和使用寿命,都是与产品零件的加工质量和产品的装配质量息息相关的,作为零件加工质量重要指标之一的机械加工精度更是产品质量的根本保障。
然而在生产过程中由于各种原因加工出来的产品其尺寸、形状和相互位置不可能绝对一致,总是会存在一定的加工误差,如何保证在零件允许误差范围内,通过采取合理的加工方法以提高机械加工的生产率和产品合格率便显得尤为重要了。
1产品加工精度影响因素人们根据不同的机械、不同的生产类型条件,在实践中摸索总结出了修配装配法、调整装配法、互换装配法、选配装配法等4种装配方法。
装配精度越高,则对相关零件的精度要求也越高,这对机械加工企业来说是很不经济的。
因此,对不同的生产类型必须采取不同的装配方法以合理性地降低加工精度,从而提高生产率与经济效益。
在机械加工过程中影响产品加工精度的原因主要有以下几个方面:1.1产品加工原理所产生的误差在加工过程中我们都是采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓加工原理来进行加工的,但此种“近似的加工法”必然会带来一定的误差。
即便如此,在当前的制造加工过程中因该加工原理具有简化机床结构或刀具形状、提高生产效率等优点而得到人们广泛的运用。
1.2机床、刀具和夹具的制造误差与磨损的影响(1)机床误差包括机床本身各部件的制造、安装误差和使用过程中的磨损。
对加工精度影响较大的是机床本身的制造误差:包括机床主轴回转误差、导轨误差和传动链传动误差。
机械加工检验论文机械零件的破坏,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。
影响机械加工表面质量的因素分析摘要:机械加工表面质量主要体现在表面光洁度和加工表面层物理机械性能两方面,本文对其各自的影响因素进行分析,并试图通过其原因分析,来解析提升机械加工表面质量的方式,以促进机械加工效能的发挥。
关键词:机械加工;表面质量;影响因素随着工业技术的进步,机器的使用要求越来越高,其不仅要求机械精准性加工,而且要求其表面具备抗磨损、抗腐蚀、抗疲劳等高质量标准,而从机器故障发生的原因来看,很大部分由于机械表面质量因素造成的,这不但影响了机械零件的工作性能、使用寿命,而且对生产加工产生重大经济性、安全性的影响。
所以,在机械加工中,要通过对其质量影响因素的分析,来进行表面质量的控制,一、表面粗糙度的影响因素1、工件材料工件材料的刚硬性或柔韧性是影响表面粗糙度的材料性因素,不同塑性材料,由于其韧性不同,其表面粗糙度就不同。
一般来说,韧性较强,刀具对材料的压力值增大,同时在切屑剥落时的扯拽力量的共同作用下,往往引起加工变形,造成表面加工的严重粗糙;材料韧性越好,金属的塑性变形就越大,而表面粗糙度就越高。
材料脆性较高时,切削时出现碎粉屑,其崩碎在加工表面,往往形成一些麻点,造成表面粗糙。
2、切削加工刀具几何形状往往影响着表面质量。
在加工过程中,通过各种形状的刀具,其在外体作业时,会有残痕,其复映出刀具形状,这就造成表面出现花纹或是条纹,降低了表面光滑度。
针对其问题,则可以采用高速度切削塑性材料的方式来减小进给量,提高表面光滑度;减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径的方式,来减少残留面积的高度;可以用增大刀具前角的方式来减少切削时的塑性变形。
切削液对加工起到冷却、润滑的作用,其以降低切削区的温度,减少刀具和工件之间的摩擦力来实现机械加工表面质量的提高。
所以,在进行加工时,要以合理的润滑液减少刀具与机械表面的摩擦,提升刀具刃磨质量的同时,来抑制刀瘤、鳞刺等现象的发生,以提升加工表面的光洁度。
3、磨削加工磨削加工是表面加工质量的修复阶段,也是表面质量的最后确定阶段,其同表面粗糙度的形成一样,同是由于刀具几何因素和金属塑性变形引起,而其影响因素主要有砂轮粒度、砂轮强度、砂轮的修整、磨削速度、磨削径向进给量和光磨次数等。
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
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复映。
减小进给量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。
此外,适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度,合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成,也是减小表面粗糙度值的有效措施。
2.2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。
工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。
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。
2.3切削用量
以较高的切削速度切削塑性材料,减小进给量可以提高表面光洁度。
2.4磨削加工影响表面粗糙度的因素
象切削加工时表面粗糙度的形成过程一样,磨削加工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。
影响磨削表面粗糙的主要因素有:(1)砂轮的粒度;(2)砂轮的硬度;(3)砂轮的修整;(4)磨削速度;(5)磨削径向进给量与光磨次数;(6)工件圆周进给速度与轴向进给量;(7)冷却润滑液。
3影响加工表面层物理机械性能的因素
在切削加工中,工件由于受到切削力和切削热的作用,使表面层金属的物理机械性能产生变化,最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生。
由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重,因而磨削加工后加工表面层上述3项物理机械性能的变化会很大。
3.1表面层冷作硬化
3.1.1冷作硬化及其评定参数
机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化,甚至破碎,这些都会使表面层金属的硬度和强度提高,这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。
表面层金属强化的结果,会增大金属变形的阻力,减小金属的塑性,金属的物理性质也会发生变化。
被冷作硬化的金属处于高能位的不稳定状态,只要一有可能,金属的不稳定
状态就要向比较稳定的状态转化,这种现象称为弱化。
弱化作用的大小取决于温度的高低、温度持续时间的长短和强化程度的大小。
由于金属在机械加工过程中同时受到力和热的作用,因此,加工后表层金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果。
评定冷作硬化的指标有3项,即表层金属的显微硬度HV、硬化层深度h和硬化程度N。
3.1.2影响冷作硬化的主要因素
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。
切削刃钝圆半径对加工硬化的影响切削速度增大,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,将使冷硬程度增加。
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。
工件材料的塑性愈大,冷硬现象就愈严重。
3.2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。
3.2.1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,使表层金属强度和硬度降低,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。
在磨削淬火钢时,可能产生3种烧伤.
3.2.2改善磨削烧伤的途径
磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是正确选择砂轮;合理选择切削用量,尽可能地减少磨削热地产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。
3.3表面层残余应力
产生残余应力的原因:
(1)切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生,使表面金属的比容加大。
由于塑性变形只在表层金属中产生,而表层金属的比容增大,体积膨胀,不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻止,因此就在表面金属层产生了残余应力,
而在里层金属中产生残余拉应力。
(2)切削加工中,切削区会有大量的切削热产生。
(3)不同金相组织具有不同的密度,亦具有不同的比容。
如果表面层金属产生了金相组织的变化,表层金属比容的变化必然要受到与之相连的基体金属的阻碍,因而就有残余应力产生。
零件主要工作表面最终工序加工方法的选择:
零件主要工作表面最终工序加工方法的选择至关重要,因为最终工序在该工作表面留下的残余应力将直接影响机器零件的使用性能。
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破坏形式。
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原生裂纹扩大,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。
4结论
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一定的表面质量要求。
由于影响表面质量的因素是多方面的,因此应该综合考虑各方面的因素,对表面质量根据需要提出比较经济适用性的要求。
参考文献
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].机械工业出版社.
[2]富成科.机械制造基础[M].北京:人民出版社,1998.10.
摘要:大部分的机械设备零件的破坏,总是从零件表面开始的。
产品的性能,特别是它的可靠性和耐久度,在很大程度上决定于零件表面层的质量。
研究机械加工表面质量,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。
关键词:机械;性能;表面;粗糙度。