机械制造工艺及夹具第20次课

1、第20次课教学课型：理论课什么是分析计算法？什么是统计分析法？各在什么情况下应用？分布曲线法存在哪些缺乏？上次课内容复习上次课内容复习 机械制造工艺学5-1 概 述5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施5-3 外表层物理、机械性能及其改善的工艺措施机械制造工艺学第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学机械加工外表质量的含义机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响 5-1 概述概述第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学一、机械加工外表质量的含义一、机械加工外表质量的含义5-1 概述概述任何外表都不可能是绝对理想的外表。经测试和分析说明，加工后的外表存在着外表粗糙度、外表波度等微观几何形状误差，

2、还存在着划痕、裂纹等缺陷以及物理、机械性能的变化，有时还产生化学性质的变化。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学一、机械加工外表质量的含义一、机械加工外表质量的含义5-1 概述概述第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学一、机械加工外表质量的含义一、机械加工外表质量的含义5-1 概述概述吸咐层：由氧化膜或其它化合物，并吸收渗进了某些气体、液体和固体粒子而组成的最外层。810-3m。压缩区：加工过程中，由切削力造成的外表塑性变形区。100m左右。纤维层： 由刀具与被加工材料之间的摩擦力造成的压缩区的最外层。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学一、机械加工外表质量的含义一、机械加工外表质量

3、的含义5-1 概述概述切削热能使金属外表产生金相组织和晶粒大小的变化。各种因素综合作用的结果便产生了显微硬度和剩余应力变化。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学一、机械加工外表质量的含义一、机械加工外表质量的含义5-1 概述概述机械加工外表质量 加工外表的几何形状特征 加工外表层的物理、机械性能的变化 外表粗糙度：微观形状误差，以外表轮廓的算术平均偏向Ra表示。波长高比501000；宏观形状误差：间距较大的起伏。波长高比1000。因塑性变形产生的冷作硬化(-曲线)； 因切削或磨削热引起的金相组织变化；因力或热的作用产生的剩余应力。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学机械加工外表质量的含

4、义机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响 5-1 概述概述第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述机械加工外表质量虽然只发生在很薄的外表层，但对零件乃之产品的使用性能和寿命都有显著影响：v对零件工作精度及保持性的影响v对抗腐蚀性能的影响v对疲劳强度的影响v对配合性质的影响第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述外表质量对工作精度有较大影响。如轴承的回转精度与工件外表波度以及波度

5、大小有关；耐磨性与外表质量有关。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述外表层的冷作硬化减小了弹、塑性变形，从而进步了耐磨性。但过度硬化将产生微观裂纹和剥落，因此冷作硬化强度也有一个最正确值。另外，金相组织的变化也会因改变硬度而影响耐磨性，如磨削回火等。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述工件在腐蚀性介质中工作时，会产生化学腐蚀和电化学腐蚀。2.对抗腐蚀性能的影响对抗腐蚀性能的

6、影响第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述在交变载荷作用下，外表粗糙度、划痕、裂纹等会引起应力集中，形成疲劳源。3.对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响二、机械加工外表质量对产品使用性能和寿命的影响5-1 概述概述外表粗糙度对各种性质的配合都有影响：间隙配合会使配合间隙增大；过盈配合会使过盈量减小。4.对配合性质的影响对配合性质的影响第20次课教学课型：理论课5-1 概 述5-2 外表粗糙度及其改善的工艺

7、措施5-3 外表层物理、机械性能及其改善的工艺措施机械制造工艺学第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学切削加工磨削加工超精研及其它加工方法5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工影响因素几何因素物理因素 工艺系统振动第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工粗加工时，不考虑刀尖圆弧半径的影响，其高差H为： H=f/(ctgkr+ctgkr)式中 f刀具的进给

8、量； kr、kr刀具的主、副偏角。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工精加工时，车削深度和进给量较小，其高差H为： H=r(1-cos/2) =2rsin2/4当 较 小 时 ， 可 取1/2sin/2sin/4，且sin/2=f/2r，因此，Hf 2/8r。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工 实测的Rz与计算值相近。 其它加工方法可由几何关系导出类似的关系式。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外

9、表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工减少或消除几何因素对机械加工外表粗糙度的影响的措施：q选用合理的刀具几何角度；q减小进给量；q选用具有直线过渡刃修光刃的刀具。q如：铰削和宽刀精车时刀具的进给量对粗糙度的影响不大。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工实际轮廓与由纯几何因素所形成的理想轮廓的差异，是由于加工过程中的塑性变形等物理因素的影响而造成的。v切削用量的影响v工件材料性能的影响v刀具材料的影响第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改

10、善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工进给量f ：切削用量的影响q粗、半精加工中，当f 0.15 mm/r时，f 对粗糙度影响较大；q当 0.02f0.15mm/r时，影响减弱；q当f0.02mm/r时，f 对粗糙度不再产生影响，这时的粗糙度主要取决于加工外表的金属塑性变形程度。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工切削速度v ：切削用量的影响第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工切削速度v

11、 ：切削用量的影响qv越高，粗糙度亦越好，积屑瘤高度h越小，这是由于切屑和金属层塑性变形程度小的缘故；qv 较低时外表质量显著下降，因此进步切削速度是进步工艺程度的重要方向。但是受消费条件限制，往往难以进步切削速度。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工切削深度ap：切削用量的影响q正常情况下，ap对粗糙度的影响不大。q当ap很小时，由于刀刃存在一定的刃口半径，会出现挤压、打滑和周期性地切入加工外表等现象，从而对粗糙度产生影响。因此，应根据刃口锋利程度选取相应的ap。qalin =(0.1170.005)

12、。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工工件材料性能的影响工件材料的韧性和塑性越好，切削后的粗糙度越差。相反晶粒越均匀，粒度越细，越能获得好的粗糙度。 第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工刀具材料的影响 刀具的材料不同，其化学成分也不同。加工过程中，前、后刀面的硬度、粗糙度的保持性、与工件材料金属分子的亲合性、与切屑和加工外表间的摩擦系数均不一样，由此影响了刃口的锋利、积屑瘤的产生及塑性变形的程度。因此，用金刚石刀

13、具加工的外表粗糙度好。 此外，适当增大刀具的前角和刃倾角，进步刀具的刃磨质量，合理地选择冷却光滑液等，也能有效地改善外表粗糙度。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工工艺系统的低频振动使加工外表产生波度，高频振动那么影响外表粗糙度。第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施一、切削加工一、切削加工q脆性材料以几何因素为主，塑性材料以物理因素为主；q就加工方法而言，高速切削、且截面很小时，几何因素为主，切削截面宽而薄时，物理因素为主。第20次课教

14、学课型：理论课影响外表粗糙度的主要原因影响外表粗糙度的主要原因机械制造工艺学切削加工磨削加工超精研及其它加工方法5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工磨削加工是由几何角度不同且分布不规那么的砂粒进展的，磨削过程中这些砂粒将产生滑擦、刻划或切削等不同的作用。滑擦仅使被加工外表产生弹性变形；刻划使工件外表刻划出一条沟痕，材料被挤向两旁，虽产生塑性变形，但无切屑，只有屡次刻划才会因疲劳而断裂脱落；切削时形成正常的切屑。第20次课教学课型：理论课机械

15、制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工外表粗糙度的影响因素外表粗糙度的影响因素第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二、磨削加工二、磨削加工第20次课教学课型：理论课机械制造工艺学5-2 外表粗糙度及其改善的工艺措施外表粗糙度及其改善的工艺措施二