第一篇：線切割加工工件表面質(zhì)量的改善與提高

線切割加工工件表面質(zhì)量的改善與提高

電火花線切割機(jī)按切割速度可分為高速走絲和低速走絲兩種，低速走絲線切割機(jī)所加工的工件表面粗糙度和加工精度比高速走絲線切割機(jī)稍好，但低速走絲線切割機(jī)床的機(jī)床成本和使用成本都比較高，目前在國內(nèi)還沒有普及，而我國獨(dú)創(chuàng)的高速走絲線切割機(jī)床它結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)床成本和使用成本低，易加工大厚度工件，經(jīng)近40年發(fā)展，已成為我國產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的機(jī)床種類之一，在模具制造、新產(chǎn)品試制和零件加工中得到了廣泛應(yīng)用。

由于高速絲線切割機(jī)是采取線電極高速往復(fù)供絲的方式，線電極的損耗均勻地分布在近300米電極絲上，雖然電極絲的損耗極小，但電火花線切割機(jī)工作時(shí)影響其加工工件表面質(zhì)量的因素很多，更需要對其有關(guān)加工工藝參數(shù)進(jìn)行合理選配，才能保證所加工工件表面質(zhì)量。

對線切割加工質(zhì)量有直接影響的因素主要涉及人員、設(shè)備、材料等方面。為了改善加工工件表面質(zhì)量，可以從影響最大的人為因素、機(jī)床因素和材料因素等三方面來考慮對加工質(zhì)量的控制方式和改進(jìn)方法。筆者在教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐中對影響線切割加工工件表面質(zhì)量的相關(guān)因素方面做了一些探索和研究，積累了少許行之有效的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下。

一 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的人為因素的控制與改善

人為因素的控制與改善主要包括加工工藝的確定和加工方法的選擇，這可以通過以下幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)：

（1）合理安排切割路線。該措施的指導(dǎo)思想是盡量避免破壞工件材料原有的內(nèi)部應(yīng)力平衡，防止工件材料在切割過程中因在夾具等的作用下，由于切割路線安排不合理而產(chǎn)生顯著變形，致使切割表面質(zhì)量下降。例如：工件與其夾持部分的分離應(yīng)安排在最后，使加工中剛性較好。如下圖，其中a為錯誤的切割路線，b為正確的切割路線。

(2)正確選擇切割參數(shù)。對于不同的粗、精加工，其絲速和絲的張力應(yīng)以參數(shù)表為基礎(chǔ)作適當(dāng)調(diào)整，為了保證加工工件具有更高的精度和表面質(zhì)量，可以適當(dāng)調(diào)高線切割機(jī)的絲張力，雖然制造線切割機(jī)床的廠家提供了適應(yīng)不同切割條件的相關(guān)參數(shù)，但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影響，使得人們不能完全照搬書本上介紹的切割條件，而應(yīng)以這些條件為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際需要作相應(yīng)的調(diào)整。例如若要加工厚度為27mm的工件，則在加工條件表中找不到相當(dāng)?shù)那闆r，這種條件下，必須根據(jù)厚度在20mm～30mm間的切割條件做出調(diào)整，主要辦法是：加工工件的厚度接近哪一個標(biāo)準(zhǔn)厚度就選擇其為應(yīng)設(shè)定的加工厚度。

(3)采用近距離加工。為了使工件達(dá)到高精度和高表面質(zhì)量，根據(jù)工件厚度及時(shí)調(diào)整絲架高度，使上噴嘴與工件的距離盡量靠近，這樣就可以避免因上噴嘴離工件較遠(yuǎn)而使線電極振幅過大影響加工工件的表面質(zhì)量。

(4)注意加工工件的固定。當(dāng)加工工件即將切割完畢時(shí)，其與母體材料的連接強(qiáng)度勢必下降，此時(shí)要防止因加工液的沖擊使得加工工件發(fā)生偏斜，因?yàn)橐坏┌l(fā)生偏斜，就會改變切割間隙，輕者影響工件表面質(zhì)量，重者使工件切壞報(bào)廢，所以要想辦法固定好被加工工件。

二 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的機(jī)床因素的控制與改善

高速走絲電火花線切割機(jī)屬于高精度機(jī)床，機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)非常重要，因?yàn)榧庸すぜ母呔群透哔|(zhì)量是直接建立在機(jī)床的高精度基礎(chǔ)上的，因此在每次加工之前必須檢查機(jī)床的工作狀態(tài)，才能為獲得高質(zhì)量的加工工件提供條件。需注意的環(huán)節(jié)和應(yīng)采取的措施如下：

?(1)在加工前，必須檢查電極絲，電極絲的張力對加工工件的表面質(zhì)量也有很大的影響，加工表面質(zhì)量要求高的工件，應(yīng)在不斷絲的前提下盡可能提高電極絲的張力。 ?(2)高速走絲線切割機(jī)一般采用乳化油與水配制而成的工作液?；鸹ǚ烹姳仨氃诰哂幸欢ń^緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行，工作液的絕緣性能可使擊穿后的放電通道壓縮，從而局限在較小的通道半徑內(nèi)火花放電，形成瞬時(shí)和局部高溫來熔化并氣化金屬，放電結(jié)束后又迅速恢復(fù)放電間隙成為絕緣狀態(tài)。絕緣性能太低，則工作液成了導(dǎo)電體，而不能形成火花放電；絕緣性能太高，則放電間隙小，排屑難，切割速度降低。加工前要根據(jù)不同的工藝條件選擇不同型號的乳化液。再者必須檢查與冷卻液有關(guān)的條件，檢查加工液的液量及贓污程度，保證加工液的絕緣性能、洗滌性能、冷卻性能達(dá)到要求。

?(3)必須檢查導(dǎo)電塊的磨損情況。高速走絲線切割機(jī)一般在加工了50～80小時(shí)后就須考慮改變導(dǎo)電塊的切割位置或者更換導(dǎo)電塊，有臟污時(shí)需用洗滌液清洗。必須注意的是：當(dāng)變更導(dǎo)電塊的位置或者更換導(dǎo)電塊時(shí)，必須重新校正電極絲的垂直度，以保證加工工件的精度和表面質(zhì)量。

?(4)檢查導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動情況，若轉(zhuǎn)動不好則應(yīng)更換，還必須仔細(xì)檢查上、下噴嘴的損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時(shí)需及時(shí)更換。還應(yīng)經(jīng)常檢查貯絲筒內(nèi)絲的情況，絲損耗過大就會影響加工精度及表面質(zhì)量，需及時(shí)更換。此外，導(dǎo)電塊、導(dǎo)輪和上、下噴嘴的不良狀況也會引起線電極的振動，這時(shí)即使加工表面能進(jìn)行良好的放電，但因線電極振動，加工表面也很容易產(chǎn)生波峰或條紋，最終引起工件表面粗糙度變差。

(5)保持穩(wěn)定的電源電壓。電源電壓不穩(wěn)定會造成電極與工件兩端不穩(wěn)定，從而引起擊穿放電過程不穩(wěn)定而影響工件的表面質(zhì)量。

三 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的材料因素的控制與改善

為了加工出尺寸精度高、表面質(zhì)量好的線切割產(chǎn)品，必須對所用工件材料進(jìn)行細(xì)致考慮：

(1)由于工件材料不同，熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)等都不一樣，因而即使按同樣方式加工，所獲得的工件表面質(zhì)量也不相同，因此必須根據(jù)實(shí)際需要的表面質(zhì)量對工件材料作相應(yīng)的選擇。例如要達(dá)到高精度，就必須選擇硬質(zhì)合金類材料，而不應(yīng)該選不銹鋼或未淬火的高碳鋼等，否則很難達(dá)到所需要求。(2)由于工件材料內(nèi)部殘余應(yīng)力對加工的影響較大，在對熱處理后的材料進(jìn)行加工時(shí)，由于大面積去除金屬和切斷加工會使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。為了避免這些情況，應(yīng)選擇鍛造性好、淬透性好、熱處理變形小的材料。

(3)加工過程中應(yīng)將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)到最佳狀態(tài)，以減少斷絲現(xiàn)象。如果發(fā)生斷絲勢必會回到起始點(diǎn)，重新上絲再次進(jìn)行加工，使加工工件表面質(zhì)量和加工精度下降。在加工過程中還應(yīng)注意傾聽機(jī)床發(fā)出的聲音，正常加工的聲音應(yīng)為很光滑的“哧-哧”聲。同時(shí)，正常加工時(shí)，機(jī)床的電流表、電壓表的指針應(yīng)是振幅很小，處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)給速度均勻而且平穩(wěn)。

影響電火花線切割加工工件表面質(zhì)量的因素很多，但只要對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類，就可以對這類復(fù)雜而且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)配，從而改善和提高工件表面質(zhì)量

第二篇：怎樣改善和提高線切割加工件表面的質(zhì)量

怎樣改善和提高線切割加工件表面的質(zhì)量

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但只要對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類，影響電火花線切割加工工件表面質(zhì)量的因素很多。就可以對這類復(fù)雜而且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)配，從而改善和提高工件表面質(zhì)量。

低速走絲線切割機(jī)床所加工的工件外表粗糙度和加工精度比高速走絲線切割機(jī)稍好，線切割機(jī)床按切割速度可分為高速走絲和低速走絲兩種。但低速走絲線切割機(jī)床的機(jī)床利息和使用利息都比較高，目前在國內(nèi)還沒有普及，而我國獨(dú)創(chuàng)的高速走絲線切割機(jī)床它結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)床利息和使用利息低，易加工大厚度工件，經(jīng)近40年發(fā)展，已成為我國產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的機(jī)床種類之一，模具制造、新產(chǎn)品試制和零件加工中得到廣泛應(yīng)用。

線電極的損耗均勻地分布在近300米電極絲上，由于高速絲線切割機(jī)床是采取線電極高速往復(fù)供絲的方式。雖然電極絲的損耗極小，但電火花線切割機(jī)工作時(shí)影響其加工工件表面質(zhì)量的因素很多，更需要對其有關(guān)加工工藝參數(shù)進(jìn)行合理選配，才干保證所加工工件表面質(zhì)量。

可以從影響最大的人為因素、機(jī)床因素和資料因素等三方面來考慮對加工質(zhì)量的控制方式和改進(jìn)方法。筆者在教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐中對影響線切割加工工件表面質(zhì)量的相關(guān)因素方面做了一些探索和研究，對線切割加工質(zhì)量有直接影響的因素主要涉及人員、設(shè)備、資料等方面。為了改善加工工件表面質(zhì)量。積累了少許行之有效的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下。

一 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的人為因素的控制與改善

這可以通過以下幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)：人為因素的控制與改善主要包括加工工藝的確定和加工方法的選擇。防止工件材料在切割過程中因在夾具等的作用下，1合理安排切割路線。該措施的指導(dǎo)思想是盡量防止破壞工件材料原有的內(nèi)部應(yīng)力平衡。由于切割路線安排不合理而發(fā)生顯著變形，致使切割外表質(zhì)量下降。例如：工件與其夾持部分的分離應(yīng)安排在最后，使加工中剛性較好。如下圖，其中a為錯誤的切割路線，b為正確的切割路線。其絲速和絲的張力應(yīng)以參數(shù)表為基礎(chǔ)作適當(dāng)調(diào)整，2正確選擇切割參數(shù)。對于不同的粗、精加工。為了保證加工工件具有更高的精度和表面質(zhì)量，可以適當(dāng)調(diào)高線切割機(jī)的絲張力，雖然制造線切割機(jī)床的廠家提供了適應(yīng)不同切割條件的相關(guān)參數(shù)，但由于工件的資料、所需要的加工精度以及其他因素的影響，使得人們不能完全照搬書本上介紹的切割條件，而應(yīng)以這些條件為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際需要作相應(yīng)的調(diào)整。例如若要加工厚度為27mm工件，則在加工條件表中找不到相當(dāng)?shù)那闆r，這種條件下，必需根據(jù)厚度在20mm30mm間的切割條件做出調(diào)整，主要方法是加工工件的厚度接近哪一個規(guī)范厚度就選擇其為應(yīng)設(shè)定的加工厚度。 根據(jù)工件厚度及時(shí)調(diào)整絲架高度，3采用近距離加工。為了使工件達(dá)到高精度和高表面質(zhì)量。使上噴嘴與工件的距離盡量*近，這樣就可以防止因上噴嘴離工件較遠(yuǎn)而使線電極振幅過大影響加工工件的外表質(zhì)量。

其與母體材料的連接強(qiáng)度勢必下降，4注意加工工件的固定。當(dāng)加工工件即將切割完畢時(shí)。此時(shí)要防止因加工液的沖擊使得加工工件發(fā)生偏斜，因?yàn)橐坏┌l(fā)生偏斜，就會改變切割間隙，輕者影響工件表面質(zhì)量，重者使工件切壞報(bào)廢，所以要想方法固定好被加工工件。二 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的機(jī)床因素的控制與改善

機(jī)床的維護(hù)頤養(yǎng)非常重要，高速走絲電火花線切割機(jī)屬于高精度機(jī)床。因?yàn)榧庸すぜ母呔群透哔|(zhì)量是直接建立在機(jī)床的高精度基礎(chǔ)上的因此在每次加工之前必需檢查機(jī)床的工作狀態(tài)，才干為獲得高質(zhì)量的加工工件提供條件。需注意的環(huán)節(jié)和應(yīng)采取的措施如下：

必需檢查電極絲，1加工前。電極絲的張力對加工工件的外表質(zhì)量也有很大的影響，加工外表質(zhì)量要求高的工件，應(yīng)在不時(shí)絲的前提下盡可能提高電極絲的張力。

工作液的絕緣性能可使擊穿后的放電通道壓縮，2高速走絲線切割機(jī)一般采用乳化油與水配制而成的工作液?；鸹ǚ烹姳匦柙诰哂幸欢ń^緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行。從而局限在較小的通道半徑內(nèi)火花放電，形成瞬時(shí)和局部高溫來熔化并氣化金屬，放電結(jié)束后又迅速恢復(fù)放電間隙成為絕緣狀態(tài)。絕緣性能太低，則工作液成了導(dǎo)電體，而不能形成火花放電；絕緣性能太高，則放電間隙小，排屑難，切割速度降低。加工前要根據(jù)不同的工藝條件選擇不同型號的乳化液。再者必需檢查與冷卻液有關(guān)的條件，檢查加工液的液量及贓污程度，保證加工液的絕緣性能、洗滌性能、冷卻性能達(dá)到要求。有臟污時(shí)需用洗滌液清洗。必需注意的當(dāng)變卦導(dǎo)電塊的位置或者更換導(dǎo)電塊時(shí)，3必需檢查導(dǎo)電塊的磨損情況。高速走絲線切割機(jī)一般在加工了5080小時(shí)后就須考慮改變導(dǎo)電塊的切割位置或者更換導(dǎo)電塊。必需重新校正電極絲的垂直度，以保證加工工件的精度和表面質(zhì)量。

若轉(zhuǎn)動不好則應(yīng)更換，4檢查導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動情況。還必需仔細(xì)檢查上、下噴嘴的損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時(shí)需及時(shí)更換。還應(yīng)經(jīng)常檢查貯絲筒內(nèi)絲的情況，絲損耗過大就會影響加工精度及表面質(zhì)量，需及時(shí)更換。此外，導(dǎo)電塊、導(dǎo)輪和上、下噴嘴的不良狀況也會引起線電極的振動，這時(shí)即使加工外表能進(jìn)行良好的放電，但因線電極振動，加工外表也很容易發(fā)生波峰或條紋，最終引起工件外表粗糙度變差。

從而引起擊穿放電過程不穩(wěn)定而影響工件的外表質(zhì)量。 5堅(jiān)持穩(wěn)定的電源電壓。電源電壓不穩(wěn)定會造成電極與工件兩端不穩(wěn)定。

三 影響線切割加工工件表面質(zhì)量的資料因素的控制與改善

必需對所用工件資料進(jìn)行細(xì)致考慮：為了加工出尺寸精度高、外表質(zhì)量好的線切割產(chǎn)品。

熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)等都不一樣，1由于工件材料不同。因而即使按同樣方式加工，所獲得的工件外表質(zhì)量也不相同，因此必需根據(jù)實(shí)際需要的外表質(zhì)量對工件資料作相應(yīng)的選擇。例如要達(dá)到高精度，就必需選擇硬質(zhì)合金類材料，而不應(yīng)該選不銹鋼或未淬火的高碳鋼等，否則很難達(dá)到所需要求。

對熱處理后的資料進(jìn)行加工時(shí)，2由于工件資料內(nèi)部剩余應(yīng)力對加工的影響較大。由于大面積去除金屬和切斷加工會使資料內(nèi)部剩余應(yīng)力的相對平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。為了防止這些情況，應(yīng)選擇鍛造性好、淬透性好、熱處置變形小的資料。

以減少斷絲現(xiàn)象。如果發(fā)生斷絲勢必會回到起始點(diǎn)，3加工過程中應(yīng)將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)到最佳狀態(tài)。重新上絲再次進(jìn)行加工，使加工工件外表質(zhì)量和加工精度下降。加工過程中還應(yīng)注意傾聽機(jī)床發(fā)出的聲音，正常加工的聲音應(yīng)為很光滑的哧-哧”聲。同時(shí)，正常加工時(shí)，機(jī)床的電流表、電壓表的指針應(yīng)是振幅很小，處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)給線切割速度均勻而且平穩(wěn)

第三篇：改善工件材料切削加工性的方法

改善工件材料切削加工性的措施

改善工件材料的切削加工性通?？赏ㄟ^以下三種方法：

一、選擇加工性好的存在狀態(tài)

低碳鋼以冷拔及熱軋狀態(tài)最好加工；中碳鋼以部分秋花的珠光體組織最好加工；高碳鋼則以完全球化的的退火狀態(tài)加工性最好。

二、通過熱處理改善加工性

如工具鋼，一般經(jīng)退火處理可降低硬度、強(qiáng)度，提高加工性。白口鑄鐵可以加熱到950～1100℃，保溫、退火，來提高加工性。

有的工件材料通過調(diào)質(zhì)處理，提高硬度、強(qiáng)度，降低塑性來改善加工性。如車制不銹鋼2Cr13螺紋時(shí)，由于硬度太低，塑性較大，光潔度不易提高，當(dāng)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度達(dá)到HRC28時(shí)，塑性下降，光潔度可以改善，生產(chǎn)效率也相應(yīng)提高。

還有一些工件材料，如氮化鋼，為了減小工件以加工表面的殘余應(yīng)力，可采取去應(yīng)力退火。

時(shí)效處理也是改善加工性的方法，如加工Cr20Ni80Ti3之前，先加熱到1000℃保持8小時(shí)，然后在900～950℃溫度下時(shí)效處理16小時(shí)，再在空氣里冷卻，這樣處理后可以提高切削加工性

用熱處理的方法改善加工性，要在工藝允許范圍內(nèi)進(jìn)行，而且具體采用哪一種熱處理規(guī)范，要跟據(jù)工廠的條件而定。

三、在工藝要求許可的范圍內(nèi)，選用加工性好的工件材料

如機(jī)床用的某些絲杠，可以選用易切鋼。自動機(jī)、自動線生產(chǎn)中使用易切材料，對提高刀具耐用度及保證穩(wěn)定生產(chǎn)有重要作用。這是由于易切鋼中的金屬夾雜物（如MnS）具有潤滑與脆化的作用，可以降低切削力，克服粘刀現(xiàn)象，并使切屑容易折斷。隨著切削加工技術(shù)和刀具材料的發(fā)展，工件材料的加工性也會發(fā)生變化。如電加工的出現(xiàn)，使一些原來認(rèn)為難加工的材料，變得不難加工。“群鉆”的發(fā)展，使碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼鉆孔的加工性差距變小了。

硬質(zhì)合金的不斷改進(jìn)，新刀具材料的不斷涌現(xiàn)，將使各種的加工性差距逐漸縮小。隨著新的工件材料（如耐熱材料、高強(qiáng)度材料、高硬材料、高純材料）的出現(xiàn)，高精度、高光潔度加工以及自動化技術(shù)的發(fā)展，必然給工件材料的切削加工性帶來新的矛盾，這就要求人們進(jìn)一步的去認(rèn)識它、分析和解決它。

第四篇：機(jī)械加工的表面質(zhì)量

題目部分，(卷面共有57題,90.0分,各大題標(biāo)有題量和總分)

一、單項(xiàng)選擇題(30小題,共30.0分)1．(1分)通常用（）系數(shù)表示加工方法和加工設(shè)備，勝任零件所要求加工精度的程度。A、工藝能力

B、誤差復(fù)映

C、誤差傳遞

2．(1分)下述刀具中,（）的制造誤差會直接影響加工精度。A、內(nèi)孔車刀

B、端面銑刀

C、鉸刀

D、浮動鏜刀塊 3．(1分)零件的加工精度包括:（）A、尺寸公差、形狀公差、位置公差 B、尺寸精度、形狀精度、位置精度

4．(1分)磨削淬火鋼時(shí)在下列工作條件下可能產(chǎn)生哪種形式的磨削燒傷：（1）在磨削條件（用切削液)（）;（2）重磨削條件（不用切削液）（）;（3）中等磨削條件（）；（4）（）輕磨削條件（）。

A、淬火燒傷

B、回火燒傷

C、退火燒傷

D、不燒傷。

5．(1分)為保證小粗糙度磨削表面的質(zhì)量及生產(chǎn)率，在下列各種影響因素中對磨削過程起支配作用的主要是（）: A、具有精密加工的設(shè)備及環(huán)境 B、合理選用磨削用量

C、合理選用砂輪并精細(xì)修正砂輪 D、良好的冷卻和潤滑

6．(1分)光整加工方法的工藝特點(diǎn)主要是（）

A、不用砂輪磨削，采用細(xì)粒度磨料或磨具進(jìn)行微量切削和擠壓、拋光，主要是提高加工表面質(zhì)量

B、磨具和工件間有一定的壓力和復(fù)雜的相對運(yùn)動，因此對機(jī)床的成形運(yùn)動和工具精度有一定的要求

C、余量很小但能糾正前工序加工表面的形狀誤差及相互位置誤差 D、生產(chǎn)效率較高，加工成本較低，各種生產(chǎn)批量均可使用 7．(1分)表面冷壓強(qiáng)化工藝屬于下列何種加工方法（）: A、精密加工工藝

B、無屑光整加工工藝

C、少切屑光整加工工藝

8．(1分)加工過程中若表面層以冷塑性變形為主，則表面層產(chǎn)生（）應(yīng)力；若以熱塑性變形為主，則表面層產(chǎn)生（）應(yīng)力；若以局部高溫和相變?yōu)橹鳎瑒t加工后表面層產(chǎn)生（）應(yīng)力

A、拉應(yīng)力

B、壓應(yīng)力

C、無應(yīng)力層。9．(1分)機(jī)械加工中的振動，按其產(chǎn)生的原因可分為三種，試指出各種振動類型的能量特性：（1）自由振動（）；（2）受迫振動（）；（3）自激振動（）； A、在外界周期性干擾力待續(xù)作用下的持續(xù)振動

B、只有初始干擾力的作用、振動中再也沒有能量輸入，故為衰減振動

C、維持振動的交變力是振動系統(tǒng)在自身運(yùn)動中激發(fā)出來的，從而引起系統(tǒng)的持續(xù)振動 10．(1分)動剛度是衡量系統(tǒng)抗振性的重要指標(biāo)，一般應(yīng)以哪項(xiàng)參數(shù)作為系統(tǒng)動剛度指標(biāo)（）? A、不同阻尼下產(chǎn)生單位振幅的振動時(shí)．所需的激振力大小 B、不同頻率下產(chǎn)生單位振幅的振動時(shí)，所需的激振力大小 C、諧振時(shí)的最小剛度值

D、固有頻率、阻尼率、等效靜剛度k 11．(1分)受迫振動系統(tǒng)在共振區(qū)消振最有效的措施是（）A、增大系統(tǒng)剛度

B、增大系統(tǒng)阻尼

C、增大系統(tǒng)質(zhì)量

12．(1分)在接觸零件間施加預(yù)緊力，是提高工藝系統(tǒng)（）的重要措施。A、精度

B、強(qiáng)度 C、剛度

D、柔度

13．(1分)在一般磨削加工過程中，若熱因素起主導(dǎo)作用，工件表面將產(chǎn)生（）。A、拉伸殘余應(yīng)力 B、壓縮殘余應(yīng)力

14．(1分)尺寸精度、形狀精度、位置精度之間的聯(lián)系是（）A、形狀公差<尺寸公差<位置公差 B、位置公差<形狀公差<尺寸公差

C、尺寸公差<形狀公差<位置公差 D、形狀公差<位置公差<尺寸公差

15．(1分)一個完整的工藝系統(tǒng)由（）A、機(jī)床、夾具、刀具和量具構(gòu)成 B、機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成 C、機(jī)床、量具、刀具和工件構(gòu)成

16．(1分)傳動比小，特別是傳動鏈末端地傳動副的傳動比小，則傳動鏈中其余各傳動元件誤差對傳動精度的影響就（）A、越小 B、越大

17．(1分)夾具誤差對加工表面的位置誤差影響最大，精加工夾具一般可取工件上相應(yīng)尺寸或位置公差的（）A、1/2~1/3 B、1/5~1/10 18．(1分)車削加工時(shí)主軸的三種回轉(zhuǎn)運(yùn)動誤差中（）會造成工件的圓度誤差。A、純徑向跳動

B、純軸向跳動

C、傾角擺動

19．(1分)磨削光軸時(shí)，若切削條件相同，哪種工件材料磨削后表面粗糙度小（）？ A、20鋼

B、45鋼

C、鑄鐵

D、銅

20．(1分)在臥式鏜床上，精鏜車床尾架長孔時(shí)，為減小粗糙度一般應(yīng)先考慮采用哪種工藝措施較有效（）? A、對工件材料先進(jìn)行正火，調(diào)質(zhì)等熱處理 B、增大刀尖圓弧半徑和減少付偏角 C、使用潤滑性能良好的切削液

D、采用很高的切削速度并配合較小的進(jìn)給量 21．(1分)機(jī)械加工過程中，無周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的周期性振動稱為（）。A、強(qiáng)迫振動

B、負(fù)摩擦振動

C、自激振動

22．(1分)為避免磨削燒傷，又要使表面粗糙度降低，可以（）。A、同時(shí)提高V工和V砂

B、采用較大磨削深度

23．(1分)那一種加工方法是一種典型的易產(chǎn)生加工表面金相組織變化的加工方法?（）。A、車削

B、銑削

C、鉆削

D、磨削 24．(1分)機(jī)械加工表面質(zhì)量的內(nèi)容是:（）。

A、幾何形狀誤差、表層金屬力學(xué)物理性能和化學(xué)性能 B、波度、紋理方向、傷痕、表面粗糙度、金屬物理性能 C、表面粗糙度、表層金屬力學(xué)物理性能和化學(xué)性能 D、波度、紋理方向、表面粗糙度、表層金屬力學(xué)物理性能 25．(1分)機(jī)械零件的破壞一般總是（）。A、從表面層開始的 B、從里層開始的

26．(1分)對于同樣的材料,金相組織越是粗大,切削加工后的表面粗糙度的值越是（）。A、越大 B、越小

27．(1分)在相同的磨削條件下，砂輪的粒度號越大表面粗糙毒就（）。A、越大 B、越小

28．(1分)砂輪的速度越高，就有可能使表層金屬塑性變形的傳播速度大于切削速度，磨削表面的粗糙度值將明顯（）。A、增大 B、減小

29．(1分)工件速度增加，磨削表面的粗糙度值將（）。A、增大 B、減小

30．(1分)在車床靜剛度曲線中,加載曲線與卸載曲線（）A、重合B、不重合

二、填空題(22小題,共35.0分)1．(2分)在順序加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，稱為（）；或者加工誤差按一定規(guī)律變化，稱為（）。

2．(1分)在刨削加工時(shí)，加工誤差的敏感方向?yàn)椋ǎ┓较颉?．(2分)零件的加工質(zhì)量包含零件的（）和（）。

4．(1分)加工盤類工件端面時(shí)出現(xiàn)近似螺旋表面是由于（）造成的。

5．(1分)在車床上加工細(xì)長軸，一端用三爪卡盤裝夾，另一端用固定頂尖，工件出現(xiàn)彎曲變形的原因一是細(xì)長工件剛度較差，在切削力作用下產(chǎn)生彎曲；二是由于（）。6．(2分)在車床上加工細(xì)長軸，一端用三爪卡盤裝夾，另一端用固定頂尖，試分析采取克服彎曲變形的措施是（）、（）。7．(3分)機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差可分為：水平直線度、（）、（）、（）。8．(1分)在車削加工時(shí)，加工誤差的敏感方向?yàn)椋ǎ┓较?9．(2分)分析影響機(jī)械加工因素的方法有（）、（）。

10．(2分)在順序加工加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，稱為（）；或者加工誤差按一定規(guī)律變化，稱為（）。11．(2分)零件的加工質(zhì)量包含零件的（）和（）。12．(3分)機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動誤差可分解為（）、（）、（）。13．(1分)工件表層殘余應(yīng)力的數(shù)值及性質(zhì)主要取決于工件的（）（最終、最初）工序的加工方法。

14．(1分)（）加工是一種典型的易產(chǎn)生，金相組織變化的加工方法。15．(3分)加工表面質(zhì)量中，表面層金屬的物理性能和化學(xué)性能包含：（）、（）、（）。

16．(1分)機(jī)械加工過程中，在周期性外力作用下，產(chǎn)生的周期性振動稱為（）。17．(2分)機(jī)械加工中的振動有（）振動和（）振動。

18．(1分)為減少切削加工后的表面的粗糙度值,常在精加工前進(jìn)行調(diào)質(zhì)等處理,目的在于（）。19．(1分)磨削碳素工具鋼時(shí)，熱因素的作用比磨削工業(yè)鐵明顯,表層金屬產(chǎn)生的（）殘余應(yīng)力的傾向比磨削工業(yè)鐵大。

20．(1分)在機(jī)械加工過程中，當(dāng)表面層金屬發(fā)生形態(tài)變化、體積變化或金相組織變化時(shí)，將在表面層的金屬與其基體間產(chǎn)生相互平衡的（）。

21．(1分)磨削時(shí)磨削液若能直接進(jìn)入磨削區(qū)，對磨削區(qū)進(jìn)行充分冷卻，能有效的防止（）現(xiàn)象產(chǎn)生。

22．(1分)在一般磨削加工過程中，若塑性變形起主導(dǎo)作用，工件表面將產(chǎn)生（）拉伸、壓縮）殘余應(yīng)力

三、簡答題(5小題,共25.0分)1．(5分)表面質(zhì)量的含義包括那些主要內(nèi)容？為什么機(jī)械零件的表面質(zhì)量與加工精度有同等重要的意義？

2．(5分)表面粗糙度與加工精度有什么關(guān)系？ 3．(5分)為什么有色金屬用磨削加工得不到低表面粗糙度？通常為獲得低表面粗糙度的加工表面應(yīng)采用哪些加工方法？若需要磨削有色金屬，為提高表面質(zhì)量應(yīng)采取什么措施？ 4．(5分)為什么會產(chǎn)生磨削燒傷及裂紋？它們對零件的使用性能有何影響？減少磨削燒傷及裂紋的方法有哪些？ 5．(5分)機(jī)械加工過程中為什么會造成被加工零件表面層物理力學(xué)性能的改變？這些變化對產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？

====================答案==================== 答案部分，(卷面共有57題,90.0分,各大題標(biāo)有題量和總分)

一、單項(xiàng)選擇題(30小題,共30.0分)1．(1分)[答案] A 2．(1分)[答案] C 3．(1分)[答案] B 4．(1分)[答案]（1）A（2）C（3）B（4）D 5．(1分)[答案] C 6．(1分)[答案] A 7．(1分)[答案] B 8．(1分)[答案] BAA 9．(1分)[答案]（1）B（2）A（3）C 10．(1分)[答案] C 11．(1分)[答案] B 12．(1分)[答案] C 13．(1分)[答案] A 14．(1分)[答案] D 15．(1分)[答案] B 16．(1分)[答案] A 17．(1分)[答案] A 18．(1分)[答案] A 19．(1分)[答案] B 20．(1分)[答案] B 21．(1分)[答案] C 22．(1分)[答案] A 23．(1分)[答案] D 24．(1分)[答案] B 25．(1分)[答案] A 26．(1分)[答案] A 27．(1分)[答案] B 28．(1分)[答案] B 29．(1分)[答案] A 30．(1分)[答案] B

二、填空題(22小題,共35.0分)1．(2分)[答案] 常值系統(tǒng)誤差

變值系統(tǒng)誤差 2．(1分)[答案] 垂直方向（z方向）3．(2分)[答案] 加工精度

表面質(zhì)量 4．(1分)[答案] 主軸端面圓跳動 5．(1分)[答案] 采用死頂尖，工件在切削熱作用下的熱伸長受阻而產(chǎn)生的彎曲。6．(2分)[答案] 采用浮動頂尖

大進(jìn)給量反向切削 7．(3分)[答案] 垂直直線度

扭曲（前后導(dǎo)軌平行度）

導(dǎo)軌與主軸軸線平行度 8．(1分)[答案] 水平

9．(2分)[答案] 單因素法

統(tǒng)計(jì)分析法

10．(2分)[答案] 常值系統(tǒng)誤差

變值系統(tǒng)誤差 11．(2分)[答案] 機(jī)械加工精度

表面質(zhì)量 12．(3分)[答案] 徑向圓跳動

端面圓跳動

傾角擺動 13．(1分)[答案] 最終

14．(1分)[答案] 磨削

15．(3分)[答案] 冷作硬化

金相組織

殘余應(yīng)力 16．(1分)[答案] 強(qiáng)迫振動

17．(2分)[答案] 強(qiáng)迫振動

自激（顫振）18．(1分)[答案] 得到均勻細(xì)密的晶粒組織和較高的硬度 19．(1分)[答案] 拉伸

20．(1分)[答案] 殘余應(yīng)力

21．(1分)[答案] 燒傷

22．(1分)[答案] 壓縮

三、簡答題(5小題,共25.0分)1．(5分)[答案] 加工表面質(zhì)量包括：表面的幾何形狀(主要為表面粗糙度和表面波度)；表面層的物理機(jī)械性能(主要為加工硬化，殘余應(yīng)力和金相組織)。機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)會影響零件的使用性能，使用壽命及工作可靠性，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此要根據(jù)產(chǎn)品的工作要求，訂出合適的表面質(zhì)量與加工精度。2．(5分)[答案] 零件的精度與表面粗糙度有密切的關(guān)系。一定的精度應(yīng)有相應(yīng)的粗糙度，如果表面粗糙度值太大，則尺寸難于準(zhǔn)確測量，尺寸精度將無法保證。因此要進(jìn)行有效的尺寸控制。3．(5分)[答案] 由于有色金屬材料塑性大，導(dǎo)熱好，故磨削時(shí)工件表面層的塑性變形大，溫升高，且磨屑易堵塞砂輪，因此加工表面經(jīng)常磨不光。

通常采用高速警車或金剛鏜的方法來加工低粗糙度的有色金屬零件。

若需要磨削有色金屬，可利用合金元素使有色金屬的韌性下降，以減小磨削表面的粗糙度。4．(5分)[答案] 磨削加工時(shí)，磨削熱使表面溫升過高，對已淬火的鋼件會引起金相組織的變化，使表層的硬度、強(qiáng)度比加工前明顯降低，同時(shí)在表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的屈服極限會產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響零件的使用性能。磨削燒傷與表層溫升有十分密切關(guān)系，因此減輕燒傷的根本途徑是減少磨削熱和改善散熱條件，如合理選擇砂輪，正確選擇磨削用量，并有效利用冷卻系統(tǒng)。5．(5分)[答案] 機(jī)械加工過程中由于切削力、切削熱的作用，是加工表面層產(chǎn)生塑性變形，加工中表面層產(chǎn)生的高溫或大的溫度梯度，以及在已加工表面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等，使表面層的顯微硬度，金相組織及殘余應(yīng)力分布都會發(fā)生變化，如冷硬、磨削燒傷、裂紋等，都會造成加工表面層物理機(jī)械性能的改變，從而影響零件的耐磨性，抗疲勞強(qiáng)度，抗腐蝕能力及精度穩(wěn)定性等產(chǎn)品質(zhì)量。

第五篇：機(jī)械加工件表面質(zhì)量控制的注意事項(xiàng)

機(jī)械加工件表面質(zhì)量控制的注意事項(xiàng)

在市場經(jīng)濟(jì)中,企業(yè)要在競爭中處于不敗之地,靠的就是高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品.機(jī)械設(shè)計(jì)工作的重要性,不僅在于它是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的第一步,而且還在于它將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,雖然影響產(chǎn)品成本的因素很多,但主要與設(shè)計(jì)、制造和原料有關(guān).1、機(jī)械設(shè)計(jì)中對材料的選擇[中國知識寫作網(wǎng)，包過]

在機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與制造過程中,材料選擇是否得當(dāng),直接影響到零件的使用性能、使用壽命及制造成本.當(dāng)碰到零件的材料選擇問題時(shí),一般都是參考相同零件或類似零件的用材方案,選擇一種傳統(tǒng)上使用的材料(這種方法稱為經(jīng)驗(yàn)選材法)。

當(dāng)無先例可循,同時(shí)對材料的性能(如耐腐蝕性能等)又無特殊要求時(shí),他們僅僅根據(jù)簡單的計(jì)算和手冊提供的數(shù)據(jù),信手選定一種較萬能的材料.而在實(shí)際工作中許多機(jī)械工程師,常常把零件的材料選擇看成一種簡單而不太重要的任務(wù).1.1機(jī)械零件材料的選擇應(yīng)滿足基本要求

1.1.1使用性能要求材料在使用過程中的表現(xiàn),即使用性能,是選材時(shí)應(yīng)考慮滿足的根本要求.不同零件所要求的使用性能是很不一樣的,有的零件主要要求高強(qiáng)度,有的則要求高的耐磨性,有的甚至無嚴(yán)格的性能要求,僅僅要求有美麗的外觀.因此,在選材時(shí),首要的任務(wù)就是準(zhǔn)確地判斷零件所要求的主要使用性能.1.1.2工藝性能要求材料的工藝性反映的是材料本身能夠適應(yīng)各種加工工藝要求的能力,即要求所選材料在加工制造時(shí)首先能夠造出成品來,并且能夠便于制造、同時(shí)必須保證質(zhì)量.1)熱加工工藝性能 熱加工工藝性能主要指鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和熱處理性能.2)切削加工性能 金屬的切削加工性能一般用刀具耐用度為60min時(shí)的切削速度V60來表示,V60越高,則金屬的切削性能越好.1.1.3經(jīng)濟(jì)性能要求零件材料的選擇要以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效益.同時(shí),在滿足使用性能的前提下,選用材料還應(yīng)注意盡量降低零件的總成本.1)材料價(jià)格 材料價(jià)格在產(chǎn)品總成本中占較大比重,達(dá)30%~70%.2)提高材料的利用率 如用精鑄、模鍛、冷拉毛坯,可以減少切削加工面材料的浪費(fèi).3)零件的加工和維修費(fèi)用等要盡量低.4)采用組合結(jié)構(gòu) 如蝸輪齒圈采用減磨性好的貴重金屬,而其他部分采用廉價(jià)的材料.5)材料的合理代用 對生產(chǎn)批量大的零件,要考慮我國資源狀況,材料來源要豐富,盡量避免采用我國稀缺而需進(jìn)口的材料;盡量用高強(qiáng)度鑄鐵代替鋼,用熱處理方法等強(qiáng)化的碳鋼代替合金.1.2機(jī)械零件材料選擇的方法

1.2.1選材對產(chǎn)品壽命周期成本的影響 顯然,材料的選用極大地影響了產(chǎn)品壽命周期成本的各個組成部分.工程實(shí)踐中,在保證產(chǎn)品合理功能(或性能)的前提下,雖然一般是選用價(jià)格便宜的材料,可降低產(chǎn)品的壽命周期成本;但同時(shí)我們更應(yīng)注意的是,有時(shí)若選用成本雖高但性能更優(yōu)的材料,由于產(chǎn)品的自重減輕、使用壽命延長、維修費(fèi)用減少、能源費(fèi)用降低等多方面的有利因素,從產(chǎn)品壽命周期成本角度考慮,反而是經(jīng)濟(jì)的.1.2.2制造方法的選擇是材料選擇過程中一個不可分割的因素,即應(yīng)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇及其可用的加工方法作為一個有機(jī)的整體看待.選材時(shí)不僅要考慮零件的某單項(xiàng)加工工序的成本,更重要的是應(yīng)綜合考慮其整個加工路線所涉及的全部加工工序之總成本.2、機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是提高產(chǎn)品質(zhì)量降低成本的主要途徑

2.1機(jī)械零件是機(jī)器的基本組成要素,對于機(jī)械零件設(shè)計(jì)工作來說,標(biāo)準(zhǔn)化的作用是很重要的.所謂零件的標(biāo)準(zhǔn)化,就是通過對零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等,制定出各式各樣的大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn).標(biāo)準(zhǔn)化帶來的優(yōu)越性表現(xiàn)在:

2.1.1能以最先進(jìn)的方法在專門化工廠對那些用途最廣的零件進(jìn)行大量的、集中的制造,以提高質(zhì)量、降低成本.2.1.2統(tǒng)一材料和零件的性能指標(biāo),使其能夠進(jìn)行比較,并提高零件性能的可靠性.2.1.3采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及零、部件,可以簡化設(shè)計(jì)工作,縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量.2.2搞好設(shè)計(jì)階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作是降低產(chǎn)品成本的重要途徑在市場經(jīng)濟(jì)體制下,生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)市場的需求變化,不斷更新產(chǎn)品品種,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低物資消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益.要達(dá)到這些目的,都離不開標(biāo)準(zhǔn)化,必須用標(biāo)準(zhǔn)化手段,從嚴(yán)把好產(chǎn)品設(shè)計(jì)這一關(guān),才能使企業(yè)在市場競爭中求得生存和發(fā)展,加快新產(chǎn)品開發(fā).3、影響機(jī)加工件表面層物理力學(xué)性能的因素

機(jī)械加工中工件由于受到切削力和切削熱的作用,其表面層的物理力學(xué)性能將產(chǎn)生很大的變化,造成與基體材料性能的差異,這些變化主要表現(xiàn)為表面層的金相組織和硬度的變化及表面層出現(xiàn)的殘余應(yīng)力.3.1表面層金相組織的變化

機(jī)械加工過程中,在加工區(qū)由于加工時(shí)所消耗的熱量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能使加工表面出現(xiàn)溫度的升高.當(dāng)溫度升高到超過金相組織變化的臨界點(diǎn)時(shí),表面層金相組織就會發(fā)生變化.一般的切削加工,切削熱大部分被切屑帶走,因此影響也較小.但對磨削加工來說,由于單位面積上產(chǎn)生的切削熱比一般切削方法大幾十倍,切削區(qū)的高溫將引起表面層金屬的相變.影響磨削燒傷的因素有:

3.1.1砂輪材料 對于硬度太高的砂輪,鈍化磨料顆粒不易脫落,砂輪容易被切削堵塞.因此,一般用軟砂輪好.3.1.2磨削用量 當(dāng)磨削深度增大時(shí),工件表面及表面下不同深度的溫度都將提高,容易造成燒傷;當(dāng)工件縱向進(jìn)給量增大時(shí),磨削區(qū)溫度增高,但熱源作用時(shí)間減小,因而可減輕燒傷.但提高工件速度會導(dǎo)致其表面粗糙度值增大.提高砂輪速度可彌補(bǔ)此不足.實(shí)踐證明,同時(shí)提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷.3.1.3冷卻方式 采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷.但由于旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流層,切削液不易附著,以致沒有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū).因此,可采用高壓大流量的冷卻方式,一方面可增加冷卻效果,另一方面可以對砂輪表面進(jìn)行沖洗,使切屑不致堵塞砂輪.3.2加工表面的冷作硬化

加工過程中表面層金屬產(chǎn)生塑性變形,使晶體間產(chǎn)生剪切滑移,晶格嚴(yán)重扭曲,并產(chǎn)生晶粒的拉長、破碎和纖維化,引起材料的強(qiáng)化,其強(qiáng)度和硬度均有所提高,這種變化的結(jié)果稱為冷作硬化.加工表面層冷作硬化指標(biāo)以硬化層深度、表面層的顯微硬度及硬化程度表示.一般硬化程度越大,硬化層的深度也越大.影響冷作硬化的主要因素:

3.2.1切削用量 切削速度增大,刀具與工件接觸擠壓時(shí)間短,塑性變形小.速度大時(shí)溫度也會增高,有助于冷硬的恢復(fù),冷硬較弱.進(jìn)給量增大時(shí)切削力增加,塑性變形也增加,硬化加強(qiáng).但當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí),由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多,硬化程度也會增大.3.2.2刀具 刀具刃口圓弧半徑增加,對表層擠壓作用大,使冷硬增加;刀具副后刀面磨損增加,對已加工表面摩擦增大,使冷硬增加;刀具前角加大可減小塑性變形,使冷硬減小.3.2.3工件材料 工件材料的硬度越低,塑性變形越大,切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重.3.3表面層的殘余應(yīng)力

切削過程中金屬材料的表層組織發(fā)生形狀和組織變化時(shí),在表層金屬與基體材料交界處將會產(chǎn)生相互平衡的彈性應(yīng)力,該應(yīng)力就是表面殘余應(yīng)力.表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生,主要有以下三種原因:

3.3.1冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力

在切削力作用下,已加工表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形,表面層金屬體積發(fā)生變化,此時(shí)基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài).切削力去除后,基體金屬趨向恢復(fù),但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制,恢復(fù)不到原狀,因而在表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力.3.3.2熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力

工件被加工表面在切削熱的作用下產(chǎn)生熱膨脹,此時(shí)基體金屬溫度較低,因此表層產(chǎn)生熱壓應(yīng)力.當(dāng)切削過程結(jié)束時(shí),表面溫度下降,由于表層已產(chǎn)生熱塑性變形并受到基體的限制,因而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力.3.3.3金相組織變化引起的殘余應(yīng)力

切削時(shí)產(chǎn)生高溫會引起表面層金相組織變化.由于不同的金相組織有不同的密度,表面層金相組織變化引起體積變化,當(dāng)表面層體積膨脹時(shí),因受到基體的限制,產(chǎn)生了壓應(yīng)力.表面層體積縮小,則產(chǎn)生拉應(yīng)力.4、潤滑劑的特性及應(yīng)用

為了使工件得到所期望的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量,需要對工件進(jìn)行切削、研磨、沖壓、軋制和拉拔等,金屬加工潤滑劑是金屬在加工工藝過程中所使用的潤滑冷卻材料.4.1潤滑劑的作用和技術(shù)要求

我們使用的金屬切屑潤滑劑的主要目的是:(1)延長刀具的使用壽命;(2)保證和提高工件的加工尺寸精度;(3)改善工件表面的光潔度;(4)及時(shí)排除金屬屑,確保切削過程順利進(jìn)行;(5)及時(shí)帶走切屑熱,迅速均勻冷卻刀具和工件等;(6)防止機(jī)床和工件產(chǎn)生腐蝕和銹蝕;(7)提高切削加工效率,降低成本.為實(shí)現(xiàn)上述目的,要求金屬切屑潤滑劑必須具備以下幾方面主要性能:

4.1.1冷卻性能

在金屬切削加工過程中,所消耗的能量,絕大部分(90%以上)都轉(zhuǎn)變成切削熱,它不但使刀具容易磨損,而且使工件容易產(chǎn)生局部燒傷或發(fā)暗,影響工件表面的加工精度及加工質(zhì)量.因此,要求金屬切削潤滑劑能夠首先通過減輕摩擦來減少熱量的產(chǎn)生.二是通過切削液的熱傳導(dǎo)、對流和汽化進(jìn)行散熱.4.1.2潤滑性能

刀具在切削工件的瞬間,通常承受著極大的切削力作用,金屬切削潤滑劑良好的潤滑性可以減小刀具前刀面與切屑、后刀面與工件表面之間或砂輪與材料間的摩擦與磨損,降低摩擦系數(shù),防止刀具與切屑或工件間的粘著.減少功率消耗,延長刀具的使用壽命,從而使工件獲得良好的表面光潔度;更重要的是減少切削過程中產(chǎn)生積屑瘤(即刀瘤)的機(jī)會.4.1.3清洗性能

金屬在切削(或磨削)過程中,油污、細(xì)小的切屑、金屬粉末和砂輪砂粒等互相粘結(jié),并粘附在工件、刀具和機(jī)床上,影響工件的加工質(zhì)量,降低刀具和砂輪的使用壽命,影響機(jī)床的精度.因此,金屬切削潤滑劑應(yīng)具有良好的清洗作用,減少細(xì)小的切屑及金屬粉末等的粘結(jié)以利清洗,同時(shí)迅速將細(xì)小的切屑及金屬粉末等及時(shí)沖走.4.1.4防銹性能

水基型金屬切削潤滑劑在使用過程中大部分是水(約占80%-98%)，為銹蝕的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境,其中的極壓劑和某些表面活性劑往往會加劇金屬的銹蝕;所以要求水基型金屬切削潤滑劑必須具備一定的防銹性能,使工件在加工過程中和加工后的短時(shí)間內(nèi)不產(chǎn)生銹蝕.4.2金屬切削潤滑劑的選擇

選擇金屬切削潤滑劑,首先要根據(jù)切削加工的工藝條件及要求,初步判斷選取純油性或水溶性切削潤滑劑.通常我們可以根據(jù)機(jī)床供應(yīng)商的推薦來選擇;其次,還可以根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選取,如使用高速鋼刀具進(jìn)行低速切削時(shí),通常采用純油性,使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速切削時(shí),通?？梢圆捎盟苄?對于供液困難或切削液不易達(dá)到切削區(qū)時(shí)采用純油性金屬切削液(如攻絲、內(nèi)孔拉削等)，其他情況下通?？刹捎盟苄越饘偾邢饕旱?其次,1,還要根據(jù)被加工件材質(zhì)及對工件的加工精度和粗糙度的要求等,初步選取切削液的品種.然后根據(jù)不同材質(zhì)的不同特性選取不同的切削液產(chǎn)品,由于機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中,受載荷以及零件加工精度等方面的影響,摩擦和磨損是不可避免的.隨著機(jī)械設(shè)備的工作條件日益苛刻,或工作強(qiáng)度的提高,對潤滑劑性能的要求也越來越高,同時(shí),往往要求一種潤滑劑要具有多種功能.實(shí)踐表明,潤滑劑在減小機(jī)械磨損,延長機(jī)械使用壽命方面起著十分關(guān)鍵的作用.總之,在市場經(jīng)濟(jì)中,為了更好滿足企業(yè)的發(fā)展,1先進(jìn),品種越來越多.這就要求我們在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中,對材料的選擇、標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用提高到一個新的認(rèn)識,在加工過程中,減少影響表面層物理力學(xué)性能的因素以及潤滑劑的合理運(yùn)用.努力把我們加工成本降到合理的水平,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.【參考文獻(xiàn)】

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