機(jī)械制造與自動(dòng)化畢業(yè)論文--影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及采取的措施

1、<p><b>　　學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素及采取的措施</p><p>　　專業(yè)班級(jí): </p><p>　　學(xué)生學(xué)號(hào)： </p><p&

2、gt;　　學(xué)生姓名： </p><p>　　答辯時(shí)間： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　2013年月日</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　一個(gè)零件的失效或者突然間損

3、壞，其原因除了少數(shù)因設(shè)計(jì)不周到而強(qiáng)度不夠，或者是由于偶然的事故引起超負(fù)荷而造成了失效或者損壞以外，大多數(shù)都是由于磨損、受到外界環(huán)境的腐蝕或疲勞破壞。磨損、腐蝕和疲勞損壞都是發(fā)生在零件的表面，或是從零件表面開始的。因此，加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的使用性能，因而表面質(zhì)量問題越來越受到各方面的重視。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 表面質(zhì)量 影響因素 控制措施</p><p><

4、b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言4</b></p><p><b>　　1概述5</b></p><p><b>　　1.1基本概念5</b></p><p>　　2影響工件表面質(zhì)量的因素5</p><p>

5、;　　2.1加工過程對(duì)質(zhì)量的影響5</p><p>　　2.2使用過程中影響表面質(zhì)量的因素9</p><p>　　3機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響10</p><p>　　3.1表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響10</p><p>　　3.2表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響10</p><p>　　3.3表面質(zhì)量

6、對(duì)零件腐蝕性能的影響10</p><p>　　3.4表面質(zhì)量對(duì)零件間配合性質(zhì)的影響11</p><p>　　3.5表面質(zhì)量對(duì)零件其他性能的影響11</p><p>　　4控制表面質(zhì)量的途徑12</p><p>　　4.1降低加工表面粗糙度的加工方法12</p><p>　　4.2改善表面物理學(xué)性能的加工方法

7、13</p><p>　　5提高機(jī)械加工工件表面質(zhì)量的措施15</p><p>　　5.1制定科學(xué)合理的工藝規(guī)程15</p><p>　　5.2合理的選擇切削參數(shù)15</p><p>　　5.3合理的選擇切削液15</p><p><b>　　6結(jié)論16</b></p>&

8、lt;p><b>　　7致謝18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機(jī)械行業(yè)在社會(huì)中占得地位越來越重，人們對(duì)機(jī)器的使用要求越來越高，一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作，零件表面的任何缺陷，不

9、僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象將進(jìn)一步加速零件的失效，這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。</p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)的飛躍發(fā)展機(jī)械生產(chǎn)已走進(jìn)各大小企業(yè)，與之息息相關(guān)的就是各式各樣的機(jī)器。而機(jī)器是由機(jī)械零件裝配而成，機(jī)器的失效是由個(gè)別零件的失效而造成的，其根本原因是零件喪失了其應(yīng)具備的使用性能。而通過研究與生產(chǎn)實(shí)踐證明，零件的失效大都從表面開始，零件表面質(zhì)量的高低是決定其使用

10、性能好壞的重要因素。因此，正確地理解零件表面質(zhì)量?jī)?nèi)涵，分析機(jī)械加工過程中影響加工表面質(zhì)量的各種工藝因素，通過改變這些因素從而改善工作表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品的使用性能及對(duì)未來機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。</p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　基本概念</b></p><p>　　機(jī)械加工：廣義的機(jī)

11、械加工就是凡能用機(jī)械手段制造產(chǎn)品的過程；狹義的是用車床、銑床、鉆床、磨床、沖壓機(jī)、壓鑄機(jī)等專用機(jī)械設(shè)備制作零件的過程</p><p>　　零件的失效：指零件喪失了原有的使用性能。</p><p>　　磨削燒傷：在磨削加工中，由于多數(shù)磨粒為負(fù)前角切削，磨削溫度很高，產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于切削時(shí)的熱量，而且磨削熱有60-80%傳給工件，所以極容易出現(xiàn)金相組織的轉(zhuǎn)變，使得表面層金屬的硬度和強(qiáng)度下降，

12、產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。</p><p>　　冷作硬化：通過冷加工使零件表面產(chǎn)生表面應(yīng)力，使零件的表面比加工前的表面硬度耐磨性等有所提高。</p><p>　　2影響工件表面質(zhì)量的因素</p><p>　　工藝系統(tǒng)的震動(dòng)對(duì)工件表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　在機(jī)械加工過程中工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生震動(dòng)，即在刀具的切

13、削與工件上正在切削的表面之間除了名義上的切削運(yùn)動(dòng)之外，還會(huì)出現(xiàn)一種周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)使工藝系統(tǒng)的各種成形運(yùn)動(dòng)受到干擾和破壞，使加工表面出現(xiàn)振紋，增大表面粗糙度值，惡化加工表面質(zhì)量。</p><p>　　刀具幾何參數(shù)、材料和刃磨質(zhì)量對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　刀具的幾何參數(shù)中對(duì)表面粗糙度影響最大主要是負(fù)偏角、主偏角、刀尖圓弧半徑都可以降低表面粗糙度。在同樣條件下，硬質(zhì)合金刀具

14、加工的表面粗糙度低于高速鋼刀具，而金剛石、立方氮化硼刀具又優(yōu)于硬質(zhì)合金，但由于金剛石與鐵族材料親和力大，故不宜用來加工鐵柱材料。另外，刀具前、后刀面，切削刃本身的粗糙度直接影響加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨質(zhì)量，使刀具前后刀面，切削刃的粗糙度值應(yīng)低于工件的粗糙度 的1-2級(jí)。</p><p>　　切削液對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　切削液的冷卻和潤(rùn)滑作用能減少切削過程的界

15、面摩擦，降低切削區(qū)溫度，使切削層金屬表面的塑性變形程度下降，抑制積屑和鱗刺的產(chǎn)生，在生產(chǎn)中對(duì)于不同材料合理選用切削液可大大減小工件表面粗糙度。</p><p>　　工件材料對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　工件材料的性質(zhì)：加工塑性材料時(shí)，由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切削與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大，工件材料韌性越好，金屬的塑性變形越大，加工表面就越粗糙。

16、加工脆性材料時(shí)其切削呈碎粒狀，由于切削的崩碎而在加工面上留下許多麻點(diǎn)使表面粗糙。</p><p>　　一般韌性較大的塑性材料，加工后表面粗糙度較大，而韌性較小的塑性材料，加工后易得到較小的表面粗糙度。對(duì)于同種材料，器晶粒組織越大，加工表面的粗糙度越大。因此，為了減小加工表面粗糙度，常在切削加工對(duì)材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以獲得均勻細(xì)密的晶粒組織和較高的硬度。</p><p>　　切削條件對(duì)工

17、件表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　與切削條件有關(guān)的工藝因素，包括切削用量，冷卻潤(rùn)滑情況。中、低速加工塑性材料時(shí)，容易產(chǎn)生積屑和鱗刺，所以，提高切削速度，可以減少積屑和鱗刺，減小零件已加工表面粗糙度值，對(duì)于脆性材料，一般不會(huì)形成積屑和鱗刺，所以，切削速度對(duì)表面粗糙度基本無影響。進(jìn)給速度增大，塑性變形也增大，表面粗糙度值也增大，所以，減小進(jìn)給速度可以減少表面粗糙度值，但是，進(jìn)給量減小到一定值時(shí)，粗糙度值不會(huì)明顯

18、下降。正常切削條件下，切削深度對(duì)表面粗糙度影響不大，因此，機(jī)械加工時(shí)不能選用過小的切削深度。</p><p>　　切削速度對(duì)表面粗糙度的影響：</p><p>　　一般在粗加工選用低速車削，精加工選用高速車削可以減小表面粗糙度。在中速切削塑性材料時(shí)，由于容易產(chǎn)生積屑，使得塑性變形較大，因此加工后零件表面粗糙度較大。通常采用低速或高速切削塑性材料，可有效地避免積屑的產(chǎn)生，這對(duì)減小表面粗糙度與

19、積極作用。</p><p>　　磨削加工對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　砂輪的影響 砂輪的力度越細(xì)，單位面積上的磨粒數(shù)越多，在磨削表面的刻痕越細(xì)，表面粗糙度越??；若力度太細(xì)，加工時(shí)砂輪易被堵塞反而會(huì)使表面粗糙度增大，還容易產(chǎn)生波紋和引起燒傷。砂輪的硬度應(yīng)大小合適，其半鈍化期越長(zhǎng)越好；砂輪的硬度太高，磨削是磨粒不易脫落，使加工表面受到的摩擦，擠壓作用加劇，從而增加了塑性變形，使得加工

20、表面受到的摩擦，擠壓作用加劇。從而增加了塑性變形，使得表面粗糙度增大，還易引起燒傷；但砂輪太軟，磨粒太易脫落，會(huì)使磨削作用減弱，導(dǎo)致表面粗糙度增加，所以要選擇合適的砂輪硬度，砂輪的休整質(zhì)量越高，砂輪表面的切削微刃數(shù)越多，各切削微刃的等高性越好，磨削表面的粗糙度越小。</p><p>　　磨削用量的影響 增大砂輪速度，單位時(shí)間內(nèi)通過加工表面的磨粒數(shù)增多，每顆磨粒磨去的金屬厚度減少，工件表面的殘留面積減少；同時(shí)提高砂

21、輪速度還能減少工件材料的塑性變形，這些都可使加工表面的表面粗糙度值降低。降低工件速度，單位時(shí)間內(nèi)通過加工表面的磨粒數(shù)增多，表面粗糙度值減?。坏ぜ俣忍?，工件與砂輪的接觸時(shí)間長(zhǎng)，傳到工件上的熱量增多，反而會(huì)增大粗糙度，還可能增加表面燒傷。增大磨削深度和縱向進(jìn)給量，工件的塑性變形會(huì)增大，會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度值增大。徑向進(jìn)給量增加，磨削過程中磨削力和磨削溫度都會(huì)增加，磨削表面塑性變形程度增大，從而會(huì)增大表面粗糙度值。為在保證加工質(zhì)量的前提下提

22、高磨削效率，可將要求較高的表面粗磨和精磨分開進(jìn)行，粗磨時(shí)采用較大的徑向進(jìn)給量，精磨時(shí)采用較小的徑向進(jìn)給量，最后進(jìn)行無進(jìn)給磨削，以獲得表面粗糙度值很小的表面。</p><p>　　工件材料 工件材料的硬度、塑性、導(dǎo)熱性等對(duì)表面粗糙度的影響較大。塑性大的軟材料容易堵塞砂輪，導(dǎo)熱性差的耐熱合金容易使磨料早期崩落，都會(huì)導(dǎo)致磨削表面粗糙度增大。另外，由于磨削溫度高，合理使用切削液既可以降低磨削區(qū)的溫度，減少燒傷，還可以沖去

23、脫落的磨粒和切屑，避免劃傷工件，從而降低表面粗糙度值。</p><p>　　影響工件表面物理機(jī)械性能的因素：</p><p>　　表面層冷作硬化。切削刃鈍圓半徑增大，對(duì)表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。刀具后刀刃面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。切削速度增大，刀具與工件的作用時(shí)間縮短，使塑性變形擴(kuò)展深度減小，冷硬層深度減小。切削速度增大

24、后，切削熱在工件表面層上的作用時(shí)間也縮短了，將使冷硬層深度增加。進(jìn)給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強(qiáng)，工件材料的塑性越大，冷硬現(xiàn)象就越嚴(yán)重。</p><p>　　表面層材料金相組織變化。當(dāng)切削熱使被加工表面的溫度超過相變溫度后，表層金屬的金相組織將會(huì)發(fā)生變化。（1）磨削燒傷當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)，表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬增強(qiáng)和硬度降低，并伴有殘余應(yīng)力產(chǎn)生甚至

25、出現(xiàn)微觀裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。（2）改善磨削燒傷由兩個(gè)途徑：一是盡可能地減少磨削熱的產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生的熱量少傳入工件，正確選擇砂輪合理選擇切削用量改善冷卻條件。</p><p>　　表面層殘余應(yīng)力。（1）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因：1、切削時(shí)在加工表面金屬內(nèi)有塑形變形發(fā)生，使表面金屬的比容加大；2、切削加工中，切削區(qū)會(huì)有大量的切削熱產(chǎn)生；3、不同金相組織具有不同的密度，亦具有不同的比容的變化必然要

26、受到與相連的基本金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。（2）工件主要工作表面最終工序加工方法的選擇。選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的損壞形式，在交變載荷作用下，機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋，會(huì)因拉應(yīng)力的作用使裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致零件斷裂，從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法，在切削加工過程中，道具對(duì)工件的擠壓和摩擦使金屬材料發(fā)生塑形變形，引

27、起原有的殘留面積扭曲或溝紋加深，增大表面粗糙度。當(dāng)采用中等或中等偏低的切削速度切削塑形材料時(shí)，在刀前面上容易形成硬度很高的積屑，它可以代替道具進(jìn)行切削，但狀態(tài)極不穩(wěn)定，積屑生成、長(zhǎng)大和脫落將嚴(yán)重影響加工表面粗糙度值，另外，在切削過程中由于切削和前刀面的強(qiáng)烈摩擦作用以及撕裂現(xiàn)象，還可能在加工表面上產(chǎn)生鱗刺，使加工表面的粗糙度增加。</p><p>　　磨削表面層金相組織變化--磨削燒傷。機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的切削熱會(huì)

28、使得工件的加工表面產(chǎn)生劇烈的溫升，當(dāng)溫度超過工件材料金相組織變化的臨界溫度時(shí)，將發(fā)生金相組織轉(zhuǎn)變，在磨削加工中，由于多數(shù)磨粒為負(fù)前角切削，磨削溫度很高，產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于切削時(shí)的熱量，而且磨削熱有60-80%傳給工件，所以極容易出現(xiàn)金相組織的轉(zhuǎn)變，使得表面層金屬的硬度和強(qiáng)度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力甚至引起顯微裂紋，這中現(xiàn)象稱為磨削燒傷，產(chǎn)生磨削燒傷時(shí)，加工表面常會(huì)出現(xiàn)黃、褐、紫、青等燒傷色，這是磨削表面在瞬時(shí)高溫下的氧化下膜顏色。不同的燒傷色

29、，表明工件表面受到的燒傷程度不同。</p><p>　　磨削淬火鋼時(shí)，工件表面層由于收到瞬時(shí)高溫的作用，將可能產(chǎn)生以下三種金相組織變化：（1）如果磨削表面層溫度未超過相變溫度，但超過了馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，這時(shí)馬氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^低的回火索氏體，這叫回火燒傷；（2）如果磨削表面層溫度超過變相溫度，則馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體這時(shí)若無切削液，則磨削表面硬度極具下降，表層被退火，這種現(xiàn)象稱為退火燒傷，干磨時(shí)很容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。（

30、3）如果磨削表面層溫度超過想變溫度，但有充分的切削液對(duì)其進(jìn)行冷卻，則磨削表面層將極冷形成二次淬火馬氏體，硬度比回火馬氏體高，不過該表面層很薄，只有幾微米厚，其下為硬度較低的回火索氏體和索氏體，使表面層總的硬度仍然降低，稱為淬火燒傷。</p><p>　　磨削燒傷的改善措施：影響磨削燒傷的因素主要是磨削用量、砂輪、工件材料和冷卻條件。由于磨削熱是造成磨削燒傷的根本原因，因此要避免磨削燒傷就應(yīng)該可能減少磨削時(shí)產(chǎn)生的熱

31、量及盡量減少傳入工件的熱量。具體可采用一下措施：合理選擇磨削用量、工件材料、砂輪的選擇、冷卻條件。</p><p>　　耐磨性對(duì)材料表面的影響：</p><p>　　每個(gè)剛加工好的摩擦副的兩個(gè)接觸表面之間，最初階段在表面粗糙的峰部，實(shí)際接觸面積原小于理論接觸面積，在互相接觸的部分有非常大的單位應(yīng)力，使實(shí)際接觸面積產(chǎn)生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切破壞，引起嚴(yán)重磨損。</p>

32、<p>　　疲勞強(qiáng)度對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中產(chǎn)生疲勞紋，表面粗糙度值越大，表面的吻痕越深，紋低半徑越小，抗疲勞破壞的能力就越差。</p><p>　　腐蝕性對(duì)表面質(zhì)量的影響：</p><p>　　零件的耐蝕性在和很大程度上取決于表面粗糙度，表面粗糙度值越大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就越

33、多，抗蝕性就越差，表面層的殘余拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，降低零件的耐磨性，而殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力腐蝕開裂。</p><p>　　3.機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響</p><p>　　3.1表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響</p><p>　　零件的耐磨性是零件的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，當(dāng)摩擦副的材料、潤(rùn)滑條件和加工精度確定之后，零件的表面質(zhì)量對(duì)耐磨性將起著關(guān)鍵性的作用

34、。由于零件表面存在著表面粗糙度，當(dāng)兩個(gè)零件的表面開始接觸時(shí)，接觸部分集中在其波峰的頂部，因此實(shí)際接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于名義接觸面積，并且表面粗糙度越大，實(shí)際接觸面積越小。在外力作用下，波峰接觸部分將產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力。當(dāng)兩個(gè)零件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，開始階段由于接觸面積小，壓應(yīng)力大，在接觸的波峰會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形、塑性變形及剪切變形，波峰很快被磨平，即使有潤(rùn)滑油存在，也會(huì)因?yàn)榻佑|點(diǎn)處壓應(yīng)力過大，油膜被破壞而形成干摩擦，導(dǎo)致零件接觸表面的磨損加劇。當(dāng)然

35、，并非表面粗糙度越小越好，如果表面粗糙度過小，接觸表面儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的能力變差，接觸面積表面容易發(fā)生分子膠合、咬焊，同樣也會(huì)造成磨損加劇。</p><p>　　表面層的冷作硬化可使表面層的硬度提高，增強(qiáng)表面層的接觸剛度，從而降低接觸的彈性、塑性變形，使耐磨性有所提高，但如果硬化程度過大，表面層金屬組織會(huì)變脆，出現(xiàn)微觀裂紋，甚至?xí)菇饘俦砻娼M織剝落而加劇零件的磨損。</p><p>　　3.2表

36、面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響</p><p>　　表面粗糙度對(duì)承受交變載荷的零件的疲勞強(qiáng)度影響很大，在交變載荷作用下，表面粗糙度波谷處容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋，并且表面粗糙度越大，表面劃痕越深，其抗疲勞破壞能力越差。</p><p>　　表面層殘余壓應(yīng)力對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度影響也很大，當(dāng)表面層存在殘余壓應(yīng)力時(shí)，能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展，提高零件的疲勞強(qiáng)度；當(dāng)表面層存在殘余拉應(yīng)力時(shí)，零件則

37、容易引起晶間破壞，產(chǎn)生表面裂紋而降低其疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　表面層的加工硬化對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度也有影響，適度的加工硬化能組織已有裂紋的擴(kuò)展和新裂紋的產(chǎn)生，提高零件的疲勞強(qiáng)度。但加工硬化過于嚴(yán)重會(huì)使零件表面組織變脆，容易出現(xiàn)裂紋，從而是疲勞強(qiáng)度降低。</p><p>　　3.3表面質(zhì)量對(duì)零件腐蝕性能的影響</p><p>　　表面粗糙度對(duì)零件耐腐蝕性能的影響很

38、大，零件表面粗糙度越大，在波谷處越容易集聚腐蝕性介質(zhì)而使零件發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。</p><p>　　表面層殘余壓應(yīng)力對(duì)零件的耐腐蝕性能也有影響，殘余壓應(yīng)力使表面組織致密，腐蝕性介質(zhì)不易侵入，有助于提高表面的耐腐蝕能力，殘余拉應(yīng)力對(duì)零件耐腐蝕性能的影響則相反。</p><p>　　3.4表面質(zhì)量對(duì)零件間配合性質(zhì)的影響</p><p>　　相配零件間的配合性質(zhì)是

39、由過盈量或間隙量來決定的。在任何間隙配合中，如果零件配合表面粗糙度大，則由于磨損迅速使得配合間隙增大，從而降低了配合質(zhì)量，影響了配合的穩(wěn)定性；在過盈配合中，如果表面粗糙度大，則裝配時(shí)表面波峰被擠平，使得實(shí)際有效過盈量減少，降低了配合件連接強(qiáng)度，影響了配合的可靠性，因此，對(duì)有配合要求的表面應(yīng)規(guī)定較小的表面粗糙度值。</p><p>　　在過盈配合中，如果表面硬化嚴(yán)重，將可能造成表面層金屬與內(nèi)部金屬脫落的現(xiàn)象，從而破

40、壞配合性質(zhì)和配合精度，表面層殘余應(yīng)力會(huì)引起零件變形，使零件的形狀、尺寸發(fā)生改變，因此它也影響配合性質(zhì)和配合精度。</p><p>　　3.5表面質(zhì)量對(duì)零件其他性能的影響</p><p>　　如對(duì)間隙密封的液壓缸、滑閥來說，減小表面粗糙度可以減少泄漏、提高密封性能；較小的表面粗糙度可使零件具有較高的接觸剛度；對(duì)于滑動(dòng)零件，減小表面粗糙度能使摩擦系數(shù)降低，運(yùn)動(dòng)靈活性增高，減少發(fā)熱和功率損失；表

41、面層的殘余應(yīng)力會(huì)使零件在使用過程中繼續(xù)變形，失去原有的精度，機(jī)器工作性能惡化等?？傊?，提高加工表面質(zhì)量，對(duì)于保證零件的使用性能，提高零件的使用壽命是十分重要的。</p><p>　　4.控制表面質(zhì)量的途徑</p><p>　　4.1降低加工表面粗糙度的加工方法</p><p>　　超精密切削加工 超精密切削是指表面粗糙度為R0.04微米一下的切削加工方法，超精密切

42、削加工最關(guān)鍵的問題在于要在最后一道工序切削0.1微米的微博表面層，這就是要求道具極其鋒利，道具鈍圓半徑為納米級(jí)尺寸，又要求這樣的道具有足夠的耐用度，以維持其鋒利。目前只有金剛石刀具才能達(dá)到要求。超精密切削時(shí)，走刀量要小，切削速度要非常高，才能保證工件表面上的殘留面積小，從而獲得極小的表面粗糙度。</p><p>　　低粗糙度磨削加工 為了簡(jiǎn)化工藝過程，縮短工序周期，有時(shí)用粗糙度磨削替代光整加工，低粗糙度磨削除要

43、求設(shè)備精度高外，磨削用量的選擇最為重要。在選擇磨削用量時(shí)，參數(shù)之間往往會(huì)相互矛盾和排斥。例如，為了減小表面粗糙度，砂輪應(yīng)休整得細(xì)一些，但如此卻可能引起磨削燒傷；為了避免燒傷，應(yīng)將工件轉(zhuǎn)速加快，但這樣又會(huì)增大表面粗糙度，而且容易引起震動(dòng)；采用小磨削用量有利于提高工作表面質(zhì)量，但會(huì)降低生產(chǎn)效率而增加生產(chǎn)成本，而且工件材料不同其磨削性能也不一樣，一辦很難憑手冊(cè)確定磨削用量，要通過實(shí)驗(yàn)不斷調(diào)整參數(shù)，因而表面質(zhì)量較難準(zhǔn)確控制，近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)磨削

44、用量最優(yōu)化做了不少研究，分析了磨削用量與磨削力、磨削熱之間的關(guān)系，并用圖表表示各參數(shù)的最佳組合，加上計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，通過指令進(jìn)行過程控制，使得低粗糙度磨削逐步達(dá)到了應(yīng)有的效果。</p><p>　　超精密加工、研磨等都是利用磨條以一定壓力在加工表面上，并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)以降低表面粗糙度和提高精度的方法，一般用于表面粗糙度為0.4微米以下的表面加工，該加工工藝由于切削速度低、壓強(qiáng)小，所以發(fā)熱少，不易引起損傷，并能產(chǎn)生殘余壓

45、應(yīng)力，有利于提高零件的使用性能；而且加工工藝依靠自身定位，設(shè)備簡(jiǎn)單，精度要求不高，成本較低，容易實(shí)行多工位，多機(jī)床操作，生產(chǎn)效率提高，因而在大批生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。</p><p>　　超精加工 超精加工是用細(xì)粒度油石，在較低的壓力和良好的冷卻潤(rùn)滑條件下，以快而短處的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)低速旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行震動(dòng)研磨的一種微量磨削加工方法。</p><p>　　研磨是利用研磨工具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在研磨

46、劑的作用下，對(duì)工件表面經(jīng)行光整加工方法，研磨可采用專用的設(shè)備進(jìn)行加工，也可以采用簡(jiǎn)單的工具，如研磨心棒、研磨套、研磨平板等對(duì)工件表面進(jìn)行手工研磨，研磨可提高工件的形狀精度及尺寸精度，但不能提高表面位置精度，研磨后工件的尺寸精度可達(dá)0.001mm，表面粗糙度可達(dá)0.025-0.006微米。</p><p>　　拋光 拋光是在布輪、布盤等軟性器具涂上拋光膏，利用拋光器具的告訴旋轉(zhuǎn)，依靠拋光膏的機(jī)械刮擦和化學(xué)作用去除

47、工件表面粗糙度的凸峰，使表面光澤的一種加工方法。拋光一般不去除加工余量，因而不能提高工件的精度，有時(shí)可能還會(huì)損壞已獲得的精度；拋光也不可能提高工件的精度，有時(shí)可能還會(huì)損壞已獲得的精度；拋光也不可能減小零件的形狀和位置誤差。工件表面經(jīng)拋光后，表面層的殘余拉應(yīng)力會(huì)有所減少。</p><p>　　4.2改善表面物理學(xué)性能的加工方法</p><p>　　噴丸強(qiáng)化是利用壓縮空氣或離心力將大量直徑為0

48、.4-4mm的珠丸高速打擊零件表面，使其產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力，可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。珠丸可以采用鑄鐵，砂石以及鋼鐵制造，所用設(shè)備是壓縮空氣噴丸裝置和機(jī)械離心式噴丸裝置，這些裝置是珠丸能以35-50mm/s的速度噴出，噴丸強(qiáng)化工藝可用來加工各種形狀的零件，加工后零件表面的硬化層深度可達(dá)到0.7mm，表面粗糙度值減小，使用壽命可提高幾倍甚至幾十倍。</p><p>　　滾壓加工是在常溫下通過淬硬的滾壓工具對(duì)工件

49、表面施加壓力，使其產(chǎn)生塑形變形，將工件表面上原有的波峰填充到相鄰的波谷中，從而減小了表面的粗糙度值，并在其表面產(chǎn)生了冷硬層和殘余壓應(yīng)力，使零件的承載能力和疲勞強(qiáng)度得以提高，滾壓加工可使表面粗糙度值減小，表面層硬度提高，表面層金屬的耐疲勞強(qiáng)度提高，液壓用的滾輪常用碳素工具鋼T12A或者合金工具鋼Crwn、Cr12、CrNiMn等材料制造，淬火硬度在62-64HRC，或用炭質(zhì)合金YG6、YT15等，其型面在裝配錢需經(jīng)過粗磨，裝上滾壓工具后再

50、進(jìn)行精磨。</p><p>　　金剛石壓光是一種用金剛石擠壓加工表面的新工藝，國(guó)外已在精密儀器制造業(yè)中得到較廣泛的應(yīng)用。壓光后的零件表面粗糙度達(dá)到新低，耐磨性比磨削后提高3倍，但比研磨后的低20-40%，而生產(chǎn)率卻比研磨高得多，金剛石壓光用的機(jī)床必須是高精度機(jī)床，它要求機(jī)床剛性好、抗震性好，以免損壞金剛石。</p><p>　　液體磨料強(qiáng)化是利用液體和磨料的混合物高速噴射到已加工表面，以強(qiáng)

51、化工件表面，提高工件的耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度的一種工藝方法。工作時(shí)液體和磨料在壓力下，經(jīng)過噴嘴高速噴出，射向工件表面，借磨粒的沖擊作用，碾壓加工表面，工件表面產(chǎn)生塑性變形，變形層僅為幾十微米。加工后的工件表面具有殘余壓應(yīng)力，提高了工件的耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　提高機(jī)械加工工件表面質(zhì)量的措施</p><p>　　5.1制定科學(xué)合理的工藝規(guī)程</p>&

52、lt;p>　　制訂科學(xué)合理的工藝規(guī)程是保證工件表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，科學(xué)合理的工藝規(guī)程是加工工件的方法依據(jù)，只有制定了科學(xué)合理的工藝規(guī)程，才能為加工表面質(zhì)量滿足要求提供科學(xué)合理的方法依據(jù)，使加工表面質(zhì)量滿足要求成為可能，對(duì)科學(xué)合理的工藝規(guī)程的要求是工藝流程要短，定位要準(zhǔn)確，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)勁量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。</p><p>　　5.2合理的選擇切削參數(shù)</p><p>　　合理的

53、選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，選擇合理的切削參數(shù)可以有效抑制積屑的形成，降低理論加工殘留面積的高度，保證加工工件的表面質(zhì)量，切削參數(shù)的選擇主要包括切削道具角度的選擇、切削速度的選擇和切削深度及進(jìn)給速度的選擇等。實(shí)驗(yàn)證明，主偏角、副偏角及刀尖圓弧半徑對(duì)零件表面粗糙度都有直接影響。在進(jìn)給量一定的情況下，減小主偏角和副偏角或增大刀尖圓弧半徑，可減小表面粗糙度。另外，適當(dāng)增大前角和后角，可減小切削變形和前后刀面間的摩擦，抑制積屑的產(chǎn)生也可減

54、小表面粗糙度。比如在加工塑性材料時(shí)選擇較大的前角的道具可以有效抑制積屑的形成，這是因?yàn)榈谰咔敖窃龃髸r(shí)，切削力減小，切削變形小，道具與切削的接觸長(zhǎng)度變短，減小了積屑形成的基礎(chǔ)。</p><p>　　5.3合理的選擇切削液</p><p>　　合理選擇切削液是保證加工工件表面質(zhì)量的必要條件，選擇合理的切削液可以改善工件與道具間的摩擦系數(shù)，可降低切削力和切削溫度，從而減輕道具的磨損，以保證工件的

55、加工質(zhì)量。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　工件最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樽罱K工序?qū)⒅苯佑绊憴C(jī)器零件的使用性能，選擇零件的最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作的具體工作條件和可能的破壞形式。</p><p>　　由于機(jī)械加工表面對(duì)機(jī)器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度

56、的穩(wěn)定性等有很大的影響。因此對(duì)機(jī)器零件的重要表面應(yīng)提出一定的表面質(zhì)量要求由于影響表面質(zhì)量的因素是多方面的，只有了解和掌握影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素，才能在生產(chǎn)實(shí)踐中，采取相應(yīng)的工藝措施，對(duì)表面質(zhì)量根據(jù)需要提出比較經(jīng)濟(jì)使用性的要求，減少零件因表面質(zhì)量缺陷而引起的加工質(zhì)量問題，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的使用性能、壽命和可靠性。</p><p><b>　　致謝</b></p><p&

57、gt;　　畢業(yè)論文的完成，首先感謝我的指導(dǎo)老師某某，她幫助我解決了不少困難，為了讓我能順利的完成畢業(yè)論文她經(jīng)常給我打電話，讓我準(zhǔn)備關(guān)于畢業(yè)論文答辯的資料，關(guān)心我實(shí)習(xí)的生活，我感謝某某老師，謝謝您！每個(gè)學(xué)生的課題不一樣，但是她對(duì)每一個(gè)課題都有獨(dú)特的見解，能給每位同學(xué)做到深入的指導(dǎo)。她平易近人，鼓勵(lì)我積極的投入到論文的寫作中，隨時(shí)監(jiān)導(dǎo)我的進(jìn)度，在此，我向您表示我真誠(chéng)的謝意！從論文設(shè)計(jì)的開始到論文設(shè)計(jì)的結(jié)束某某老師和同學(xué)給了我很多的幫助，在此

58、，我感謝幫助過我的人，謝謝你們！我一定好好努力！</p><p><b>　　參考資料：</b></p><p>　　[1]寇元哲，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素分析[J].甘肅科技，2007,7</p><p>　　[2]花國(guó)操，互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)[M]。北京：北京理工大學(xué)出版社，1995</p><p>　　[3]張福

59、潤(rùn)，徐鴻本，劉延林主編機(jī)械制造基礎(chǔ)。華中科技大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[4]李兆銓，周明研。機(jī)械制造基礎(chǔ)（上冊(cè)）。中國(guó)水利水電出版社，2005</p><p>　　[5]高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)。大連理工大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[6]于駿一，鄒青，機(jī)械制造基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社2004</p><p>　　[7]焦士