機械加工表面質(zhì)量及其控制

第四節(jié)機械加工表面質(zhì)量第六章機械加工表面質(zhì)量概述

掌握機械加工中各種工藝因素對表面質(zhì)量影響的規(guī)律，并應用這些規(guī)律控制加工過程，以達到提高加工表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能的目的。

實踐表明，零件的破壞一般總是從表面層開始的。產(chǎn)品的工作性能，尤其是它的可靠性、耐久性等，在很大程度上取決于其主要零件的表面質(zhì)量。研究機械加工表面質(zhì)量的目的機械產(chǎn)品的失效形式因設計不周而導致強度不夠；磨損、腐蝕和疲勞破壞。少數(shù)多數(shù)233.1.1加工表面質(zhì)量的概念表面粗糙度波度紋理方向傷痕(劃痕、裂紋、砂眼等)表面質(zhì)量表面幾何形狀精度表面物理、機械性能表層加工硬化表層金相組織變化表層殘余應力加工質(zhì)量加工質(zhì)量包含的內(nèi)容1、表面的幾何形狀特征

加工后表面形狀，總是以“峰”、“谷”的形式偏離其理想光滑表面。按偏離程度有宏觀和微觀之分。波距：峰與峰或谷與谷間的距離，以L表示；波高：峰與谷間的高度，以H表示。波距與波高L/H>1000時，屬于宏觀幾何形狀誤差；L/H<50時，屬于微觀形狀誤差，稱作表面粗糙度；L/H=50～1000時，稱作表面波度；主要是由機械加工過程中工藝系統(tǒng)低頻振動所引起。451、輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差62．微觀不平度十點高度R微觀不平度十點高度Rz示意圖7輪廓最大高度Ry示意圖891011紋理方向向是指表面面刀紋的的方向，，取決于于表面形形成所采采用的機機械加工工方法。。一般運動副或或密封件件對紋理方方向有要要求。傷痕是指在加加工表面面?zhèn)€別位位置出現(xiàn)現(xiàn)的缺陷陷，如沙沙眼、氣氣孔、裂裂痕等。。122、表面層層物理力力學、化化學性能能表示方法法(1)表面金屬屬層的冷冷作硬化化指工件在加工工過程中，表表面層金屬產(chǎn)產(chǎn)生強烈的塑塑性變形，使使工件加工表表面層的強度度和硬度都有有所提高的現(xiàn)現(xiàn)象。冷硬層深度h硬化程度N13(2)表面層金相組組織變化(3)表面層產(chǎn)生殘殘余應力指的是加工中中，由于切削熱的的作用引起表表層金屬金相相組織發(fā)生變變化的現(xiàn)象。。如磨削時常發(fā)發(fā)生的磨削燒燒傷，大大降降低表面層的的物理機械性性能。指的是加工中中，由于切削變形形和切削熱的的作用，工件件表層及其基基體材料的交交界處產(chǎn)生相相互平衡的彈彈性應力的現(xiàn)現(xiàn)象。殘余應力超過過材料強度極極限就會產(chǎn)生生表面裂紋。。1415二、表面質(zhì)量量對零件使用用性能的影響響1．表面質(zhì)量對對零件耐磨性性的影響（1）表面粗糙度度對零件耐磨磨性的影響表面粗糙度太太大和太小都都不耐磨。如如圖所示：16表面粗糙度太太大，接觸表表面的實際壓壓強增大，粗粗糙不平的凸凸峰相互咬合合、擠裂、切切斷，故磨損損加?。槐砻娲植诙忍?，也會導導致磨損加劇劇。因為表面面太光滑，存存不住潤滑油油，接觸面間間不易形成油油膜，容易發(fā)發(fā)生分子粘結(jié)結(jié)而加劇磨損損。表面粗糙度的的最佳值與機機器零件的工工作情況有關關，載荷加大大時，磨損曲曲線向上、向向右移動，最最佳表面粗糙糙度值也隨之之右移。17（2）表面紋理對對零件耐磨性性的影響圓弧形、凹坑坑狀表面紋理理較耐磨。紋理與運動方方向的關系18（3）表面層的冷冷作硬化對零零件耐磨性的的影響加工表面的冷冷作硬化，一一般能提高零零件的耐磨性性。因為它使使磨擦副表面面層金屬的顯顯微硬度提高高，塑性降低低，減少了摩摩擦副接觸部部分的彈性變變形和塑性變變形。并非冷作硬化化程度越高，，耐磨性就越越高。這是因因為過分的冷冷作硬化，將將引起金屬組組織過度“疏疏松”，在相相對運動中可可能會產(chǎn)生金金屬剝落，在在接觸面間形形成小顆粒，，使零件加速速磨損。192．表面質(zhì)量對對零件疲勞強強度的影響（1）表面粗糙度度對零件疲勞勞強度的影響響表面粗糙度越越大，抗疲勞勞破壞的能力力越差。對承受交變載荷零件的疲勞強強度影響很大大。在交變載載荷作用下，，表面粗糙度度的凹谷部位位容易引起應應力集中，產(chǎn)產(chǎn)生疲勞裂紋紋。表面粗糙度值值越小，表面面缺陷越少，，工件耐疲勞勞性越好；反反之，加工表表面越粗糙，，表面的紋痕痕越深，紋底底半徑越小，，其抗疲勞破破壞的能力越越差。20（2）表面層冷作作硬化與殘余余應力對零件件疲勞強度的的影響適度的表面層層冷作硬化能能提高零件的的疲勞強度。。殘余應力有拉拉應力和壓應應力之分，殘余拉應力容易使已加工工表面產(chǎn)生裂裂紋并使其擴擴展而降低疲疲勞強度殘余壓應力則能夠部分地地抵消工作載載荷施加的拉拉應力，延緩緩疲勞裂紋的的擴展，從而而提高零件的的疲勞強度。。21（1）表面粗糙度度對零件配合合精度的影響響表面粗糙度較較大，則降低低了配合精度度。（2）表面殘余應應力對零件工工作精度的影影響表面層有較大大的殘余應力力，就會影響響它們精度的的穩(wěn)定性。3.表面質(zhì)量對零零件工作精度度的影響4．表面質(zhì)量對對零件耐腐蝕蝕性的影響殘余壓應力使零件表面緊緊密，腐蝕性性物質(zhì)不易進進入，可增強強零件的耐腐腐蝕性；表面粗糙度的的影響表面粗糙度值值越大，越容容易積聚腐蝕蝕性物質(zhì)；波谷越深，滲滲透與腐蝕作作用越強烈。。零件的耐腐蝕蝕性在很大程程度上取決于于表面粗糙度度表面殘余應力力對零件耐腐腐蝕性影響拉應力則降低耐腐蝕蝕性2223表面質(zhì)量對零零件使用性能能的影響零件表面質(zhì)量粗糙度太大、太小都不耐磨適度冷硬能提高耐磨性對疲勞強度的影響對耐磨性影響對耐腐蝕性能的影響對工作精度的影響適度冷硬、殘余壓應力能提高疲勞強度粗糙度越大、工作精度降低殘余應力越大，工作精度降低粗糙度越大，耐腐蝕性越差壓應力提高耐腐蝕性，拉應力反之則降低耐腐蝕性粗糙度值越小小，工件耐疲疲勞性越好24機械制造工藝藝學3.2

影響加工表面粗糙度的工藝因素及其改善措施第三章機械械加工表面質(zhì)質(zhì)量及其控制制253.2.1切削加工表面面粗糙度影響響因素與改進進車削時殘留面面積的高度直線刃車刀（（圖a）（3-1）圓弧刃車刀（（圖b）（3-2）影響因素：刀尖圓弧半徑徑，主偏角，，副偏角，進給量。fκrHvfⅠⅡrεb）HⅠⅡfa）vf刀尖圓弧半徑徑主偏角副偏角進給量§6.2影響表面粗糙糙度的工藝因因素及其改善善措施表面粗糙度的的形成和影響響因素幾何因素物理因素一、切削加工工表面粗糙度度切削殘留面積積的高度金相組織:金相組織越大大，粗糙度也也越大；切削液的選用用及刀具刃磨磨質(zhì)量2627因素水平1234每齒進給量fz(μm)0.5124軸向切深ap(μm)10203040切削速度vc(m/min)4070100140表面粗糙度實實驗因素水平平編碼28序號每齒進給量fz(μm)軸向切深ap(μm)切削速度vc(m/min)表面粗糙度Ra(nm)10.51040176.320.52070185.630.530100206.440.540140223.1511070154.7612040142.37130140193.48140100176.69210100228.210220140242.41123040197.61224070218.613410140319.514420100294.11543070273.81644040257.4表面粗糙度正正交實驗測量量結(jié)果29軸向切深切削速度每齒進給量3031(b)fz=4(a)fz=13233切削速度影響響最大：v=10～50m/min范圍，易產(chǎn)生生積屑瘤和鱗鱗刺，表面粗粗糙度最差。。切削45鋼時切削速度與粗糙度關系100120v（m/min）020406080140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收縮系數(shù)Ks1.52.02.53.0積屑瘤高度

h（μm）0200400600hRz3.2.1切削加工表面面粗糙度切削表面塑性變形和積屑瘤3435其他影響因素素：刀具幾何角度度、刃磨質(zhì)量量、切削液金相組織的影響幾何原因塑性變形機械加工振動動二、磨削過程程中表面粗糙糙度的形成1、形成因素切削用量砂輪的粒度和和砂輪的修整整情況(1)幾何原因1）磨削用量對對表面粗糙度度的影響砂輪的速度↑，單位時間內(nèi)內(nèi)的磨削量↑，粗糙度↓；工件的速度↑，單位時間內(nèi)內(nèi)的磨削量↓，粗糙度↑；砂輪縱向進給給速度↓，每部位重復復磨削次數(shù)↑，粗糙度↓。3637在工件表面上上的磨痕就越越細密，表面面粗糙度值也也就越小。3.2.2磨削加工后的的表面粗糙度度2、砂輪工作表表面的幾何形形態(tài)由磨削機機理知，砂輪輪磨料的粒度度越細，在單單位時間，通通過工件單位位面積上的磨磨粒數(shù)越多，3839砂輪粒度號↑↑，Ra↓；但要適量；；砂輪硬度適中中，Ra↓；常取中軟；；砂輪組織適中中，Ra↓；常取中等組組織；采用超硬砂輪輪材料，Ra↓；砂輪精細修整整，Ra↓。3.2.2磨削加工后的的表面粗糙度度砂輪影響除了從上述幾幾個方面考慮慮采取措施外外，還可從加加工方法上著著手改善，如如用研磨、珩磨、、超精加工、、拋光等。切削液砂輪磨削時溫溫度高，熱的的作用占主導導地位。采用用切削液可以以降低磨削區(qū)區(qū)溫度，減少少燒傷，沖去去脫落的砂粒粒和切屑，以以免劃傷工件件，從而降低低表面粗糙度度度值。但必必須選擇適當當?shù)睦鋮s方法法和切削液。。減少加工表面面的表面粗糙糙度的其它方方法4041第三章機機械加工表面面質(zhì)量3.3

影響表層金屬力學物理性能的工藝因素及其改進措施422.3.1加工表面層的的冷作硬化一）概述機械加工過程程中產(chǎn)生的塑塑性變形，使使晶格扭曲、、畸變，晶粒粒間產(chǎn)生滑移移，晶粒被拉拉長，這些都都會使表面金金屬的硬度增增加，統(tǒng)稱為為冷作硬化（強化）。金屬冷作硬化化的結(jié)果，使使金屬處于高高能位不穩(wěn)定定狀態(tài)，只要要一有條件，，金屬的冷硬硬結(jié)構(gòu)就會本本能地向比較較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)化，這些些現(xiàn)象稱為弱化。由于金屬在機機械加工過程程中同時受到到力因素和熱熱因素的作用用，機械加工工后表面層金金屬的最后性性質(zhì)取決于強強化和弱化兩兩個過程的綜綜合。評價冷作硬化化的指標有下下列三項：（1）表層金屬的的顯微硬度HV（2）硬化層深度度h（um）（3）硬化程度N：二）影響切削削加工表面冷冷作硬化的因因素432.3.1加工表面層的的冷作硬化切削加工f↑，冷硬程度↑↑；◆切削用量影響響◆刀具影響rn↑，冷硬程度↑↑;其他幾何參數(shù)數(shù)影響不明顯顯后刀面磨損影影響顯著。00.20.40.60.81.0磨損寬度VB(mm)100180260340硬度(HV)50鋼，v

=40(m/min)f=0.12～0.2(mm/z)

后刀面磨損對冷硬影響◆工件材料材料塑性↑，，冷硬傾向↑↑;切削速度影響復雜(力與熱綜合作作用結(jié)果)；切削深度影響響不大。

f和v對冷硬的影響硬度(HV)0f(mm/r)0.20.40.60.8v=170(m/min)135(m/min)100(m/min)50(m/min)100200300400工件材料：4544冷作硬化的測測量方法用顯微硬度計計測量45對于磨削加工工來說，由于于單位面積上上產(chǎn)生的切削削熱比一般切切削方法要大大幾十倍，易易使工件表面層的的金相組織發(fā)發(fā)生變化，從從而使表面層層的硬度和強強度下降，并并伴隨殘余應應力產(chǎn)生，同同時出現(xiàn)彩色色氧化膜。這種現(xiàn)象稱為為磨削燒傷。1．表面層金相相組織變化與與磨削燒傷原原因機械加工過積積中，在工件件的加工區(qū)及及其鄰近的區(qū)區(qū)域，溫度會急劇升升高，當溫度超過過工件材料金金相組織變化化的臨界點，，就會發(fā)生金金相組織變化化。對于一般般切削加工而而言，溫度還還不會上升到到如此程度。。磨削燒傷將嚴嚴重地影響零零件的使用性性能。3.3.2表面金屬的金金相組織變化化461)如果工件表面面層溫度未超超過淬火鋼相相變溫度(一般中碳鋼為為720℃，但超過馬氏氏體的轉(zhuǎn)變溫溫度(一般中碳鋼為為300℃)，這時馬氏體體將轉(zhuǎn)變?yōu)橛灿捕容^低的回回火屈氏體或或索氏體，這這叫回火燒傷。2)當工件表面層層溫度超過相相變溫度，如如果這時有充充分的切削液液，則表面層層將急冷形成成二次淬火馬馬氏體，硬度度比回火馬氏氏體高，但很很薄，只有幾幾微米厚。其其下為硬度較較低的回火索索氏體和屈氏氏體，導致表表面層總的硬硬度降低，這這稱為淬火燒傷。3)當工件表面層層溫度超過相相變溫度，如如果這時無切切削液，則表表面硬度急劇劇下降，工件件表層被退火火，這種現(xiàn)象象稱為退火燒傷。磨淬火鋼時，，在工件表面面層上形成的的瞬時高溫將將使表面金屬屬產(chǎn)生以下三三種金相組織織變化：47工件表層溫度度達到或超過過金屬材料相相變溫度時，，表層金相組組織、顯微硬硬度發(fā)生變化化，并伴隨殘殘余應力產(chǎn)生生，同時出現(xiàn)現(xiàn)彩色氧化膜膜。磨削燒傷磨削表面殘余余拉應力達到到材料強度極極限，在表層層或表面層下下產(chǎn)生微裂紋紋。裂紋方向向常與磨削方方向垂直或呈呈網(wǎng)狀，常與與燒傷同時出出現(xiàn)。磨削裂紋3.3.2表面金屬的金金相組織變化化48磨削燒傷與磨磨削裂紋的控控制合理選擇砂輪輪；合理選擇磨削削用量；改善冷卻條件件；選用開槽砂輪輪49磨削深度↓，工件橫向進進給量和工件件速度↑，砂砂輪輪與與工工件件表表面面接接觸觸時時間間相相對對↓，因因而而熱熱的的作作用用時時間間↓，磨削削燒燒傷傷↓。為減減輕輕燒燒傷傷而而同同時時又又保保持持高高的的生生產(chǎn)產(chǎn)率率、、一一般般選選用用較較大大的的工工件件速速度度和和較較小小的的磨磨削削深深度度。。同同時時，，為為了了彌彌補補因因增增大大工工件件速速度度而而造造成成表表面面粗粗糙糙度度值值增增大大的的缺缺陷陷，，可可以以提提高高砂砂輪輪速速度度。。(1)合理理選選擇擇磨磨削削用用量量但：：磨削削深深度度↓，，生產(chǎn)產(chǎn)率率↓；；工件件速速度度↑，，表面面粗粗糙糙度度值值↑。實踐踐證證明明，，同同時時提提高高砂砂輪輪速速度度和和工工件件速速度度，，可可以以避避免免燒燒傷傷。。解決決辦辦法法：：50采用用切切削削液液帶帶走走磨磨削削區(qū)區(qū)的的熱熱量量可可以以避避免免燒燒傷傷。。(2)冷卻卻條條件件磨削削時時，，一一般般冷冷卻卻效效果果較較差差，，由由于于高高速速旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的砂砂輪輪表表面面上上產(chǎn)產(chǎn)生生強強大大氣氣流流層層，，實實際際上上沒沒有有多多少少切切削削液液能能進進入入磨磨削削區(qū)區(qū)。。增加加切切削削液液的的流流量量和和壓壓力力采用用特特殊殊噴噴嘴嘴采用用多多孔孔性性砂砂輪輪比較較有有效效的的冷冷卻卻方方法法51軟砂砂輪輪較較好好，對對于于硬硬度度太太高高的的砂砂輪輪，，鈍鈍化化砂砂粒粒不不易易脫脫落落，，容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生燒燒傷傷。。(3)砂輪輪的的選選擇擇砂輪輪結(jié)結(jié)合合劑劑最最好好采采用用具具有有一一定定彈彈性性的的材材料料，，如樹樹脂脂、、橡橡膠膠等等。。3.3.2表面面金金屬屬的的金金相相組組織織變變化化52(1)冷態(tài)態(tài)塑塑性性變變形形引引起起的的殘殘余余應應力力(2)熱態(tài)態(tài)塑塑性性變變形形引引起起的的殘殘余余應應力力(3)金相相組組織織變變化化引引起起的的殘殘余余應應力力一））、、表表面面層層殘殘余余應應力力及及其其產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因表面面層層殘殘余余應應力力外部部載載荷荷去去除除后后，，工工件件表表面面層層及及其其與與基基體體材材料料的的交交界界處處仍仍殘殘存存的的互互相相平平衡衡的的應應力力。。表面面層層殘殘余余應應力力產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因3.3.3表面面金金屬屬的的殘殘余余應應力力53(1)冷態(tài)態(tài)塑塑性性變變形形引引起起的的殘殘余余應應力力當?shù)兜毒呔邚膹谋槐患蛹庸すけ肀砻婷嫔仙先トコ鸾饘賹贂r時，，由由于于后后刀刀面面的的擠擠、、壓壓和和摩摩擦擦作作用用，，加加大大了了表表面面層層伸伸長長的的塑塑性性變變形形，，表表面面層層的的伸伸長長變變形形受受到到基基體體金金屬屬的的限限制制，，也也在在表表面面層層產(chǎn)產(chǎn)生生了了殘殘余余壓壓應應力力。。在切削力力作用下下，已加加工表面面產(chǎn)生強強烈的塑塑性變形形。表面面層金屬屬比容增增大，體體積膨脹脹，與它它相連的的里層金金屬的阻阻止其體體積膨脹脹；里層產(chǎn)生生殘余拉拉應力表面層產(chǎn)產(chǎn)生殘余余壓應力力結(jié)果：3.3.3表面金屬屬的殘余余應力54(2)熱態(tài)塑性性變形引引起的殘殘余應力力磨削溫度度越高，，熱塑性性變形越越大，殘殘余拉應應力也越越大，有有時甚至至產(chǎn)生裂裂紋。在切削熱熱作用下下產(chǎn)生熱熱膨脹金屬基體體溫度較較低工件加工工表面表層產(chǎn)生生熱壓應應力切削時切削過程程結(jié)束時時溫度下降降，已產(chǎn)產(chǎn)生熱塑塑性變形形的表層層收縮結(jié)果表面產(chǎn)生生殘余拉拉應力3.3.3表面金屬屬的殘余余應力55(3)金相組織織變化引引起的殘殘余應力力如：馬氏氏體密度度為7.75g/cm3，奧氏體體密度為為7.96g/cm3，珠光光體密度度為7.78g/cm3，鐵索體體密度為為7.88g/cm3；切削時產(chǎn)產(chǎn)生的高高溫會引引起表面面層金相相組織變變化。因因為不同同的金屬屬組織，，它們的的密度不不同，因因而引起起的殘余余應力。。以淬火鋼鋼磨削為為例淬火鋼原原來的組組織是馬馬氏體7.75g/cm3磨削加工工后表層可能能產(chǎn)生回回火，馬馬氏體變變?yōu)橹楣夤怏w7.78g/cm3密度增大大而體積積減小表面產(chǎn)生生殘余拉拉應力導致結(jié)果3.3.3表面金屬屬的殘余余應力56因此，最最終工序序加工方方法的選選擇，須須考慮零零件的具具體工作作條件及及零件可可能產(chǎn)生生的破壞壞形式。。(四)零件破壞壞形式和和最終工工序的選選擇一般來說說，零件表面面殘余應應力的數(shù)數(shù)值及性性質(zhì)主要要取決于于零件最最終工序序加工方方法的選選擇。3.3.3表面金屬屬的殘余余應力571．疲勞破破壞2．滑動磨磨損3．滾動磨磨損零件破壞壞形式零件表面面層金屬屬的殘余余應力將將直接影影響機器器零件的的使用性性能。3.3.3表面金屬屬的殘余余應力58從提高零零件抵抗抗疲勞破破壞的角角度考慮慮，最終終工序應應選擇能能在加工工表面產(chǎn)產(chǎn)生殘余余壓應力力的加工工方法。。1.疲勞破壞壞機器零件件表面上上局部產(chǎn)產(chǎn)生微觀觀裂紋在交變載載荷的作作用下拉應力作作用下原生裂紋紋擴大導致零件件破壞滑動摩擦擦的機械械作用物理化學學方面的的綜合作作用2．滑動磨磨損指的是兩兩個零件件作相對對滑動，，滑動面面逐漸磨磨損的現(xiàn)現(xiàn)象?；瑒幽p損機理粘接磨損損擴散磨損損化學磨損損59從提高零零件抵抗抗滑動摩摩擦引起起的磨損損考慮，，最終工工序應選選擇能在在加工表表面產(chǎn)生生殘余拉應應力的加工方方法。從抵抗粘粘接磨損損、擴散散磨損、、化學磨磨損考慮慮對殘余余應力的的性質(zhì)無無特殊要要求時，，應盡量量減小表表面殘余余應力值值。當表面層層的壓縮工作作應力超過材料料的許用用應力時時，將使使表面層層金屬磨磨損。改善措施施603．滾動磨磨損指的是兩兩個零件件作相對對滾動，，滾動面面將逐漸漸磨損的的現(xiàn)象。。滾動磨損損來自滾動摩擦擦的機械械作用物理化學學方面綜合作用用從提高零零件抵抗抗?jié)L動摩摩擦引起起的磨損損考慮，，最終工工序應選選擇能在在表面層層下深h處產(chǎn)生壓應力的加工方方法。滾動磨損損的決定定性因素素是表面層層下深h處的最大拉應應力。最終工序序加工方方法的選選擇可參參考下表表61各種加工工方法在在工件表表面殘留留的內(nèi)應應力62四．表面面強化工工藝1．噴九強強化利用壓縮縮空氣或或離心力力將大量量的珠丸丸(直徑為0.4～4mm)以高速打打擊被加加工零件件表面，，使表面面產(chǎn)生冷冷硬層和和殘余壓壓應力，，可以顯顯著提高高零件的的疲勞強強度。珠珠丸可以以是鑄鐵鐵或砂石石，鋼丸丸更好。。噴丸所所用設備備是壓縮縮空氣噴噴丸裝置置或機械械離心式式噴丸裝裝置，這這些裝置置使珠丸丸能以35～50m／s的速度噴噴出。珠丸(直徑為0.4～4mm)高速(35～50m/s)打擊被加加工零件件表面使表面產(chǎn)產(chǎn)生冷硬硬層和殘殘余壓應應力方法概要要噴九加工工主要用用于強化化形狀復復雜的零零件，如如齒輪、、連桿、、曲軸等等。零件件經(jīng)噴九九強化后后，硬化化層深度度可達0.7mm，表面租租糙度Ra值可由3.2減少到0.4，使用壽壽命可提提高幾倍倍到幾十十倍。應用噴九加工工主要用用于強化化形狀復復雜的零零件，如如齒輪、、連桿、、曲軸等等。零件件經(jīng)噴九九強化后后，硬化化層深度度可達0.7mm，表面租租糙度Ra值可由3.2減少到0.4，使用壽壽命可提提高幾倍倍到幾十十倍。63642．滾壓加加工利用淬硬硬的滾壓壓工具(滾輪或滾滾珠)在常溫下下對工件件表面施施加壓力力，使其其產(chǎn)生塑塑性變形形，工件件表面上上原有的的波峰被被填充到到相鄰的的波谷中中，以減減小表面面粗糙度度值，并并使表面面產(chǎn)生冷冷硬層和和殘余壓壓應力，，從而提提高零件件的承裁裁能力和和疲勞強強度。方法滾壓工具具波峰被填填充到相相鄰的波波谷中表面產(chǎn)生生冷硬層層和殘余余壓應力力滾壓可以以加工外外圓、孔孔、平面面及成形形表面，，通常在在臥式車車床、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔車床床或自動動車床上上進行。。功效表面層硬硬度一般般可提高高20％～40％；表面層金金屬的耐耐疲勞強強度可提提高30％～50％。應用653．液體磨磨料強化化液體和磨磨料在400～800kPa下，經(jīng)過過噴嘴高高速噴出出，射向向工件表表面，借借磨粒的的沖擊作作用，磨磨平工件件表面的的表面粗粗糙度并并碾壓金金屬表面面。液體磨料料強化是是利用液液體和磨磨料的混混合物強強化工件件表面的的方法。。方法由于磨粒粒的沖擊擊和微量量切削作作用，使使工件表表面產(chǎn)生生幾十微微米的塑塑性變形形層。加加工后的的工件表表面層具具有殘余壓應應力，提提高了工工件的耐耐磨性、、抗蝕性性和疲勞勞強度。。效果液體磨料料強化工工藝最宜宜于加工工復雜型型面，如如鍛摸、、汽輪機機葉片、、螺旋槳槳、儀表表零件和和切削刀刀具等。。應用6667機械制造造工藝學學第3章機機械加工工表面質(zhì)質(zhì)量3.4

機械加工過程中的振動683.4機械加工工過程中中的振動動機械加工工過程中中振動的的危害影響加工工表面粗粗糙度，，振動頻頻率較低低時會產(chǎn)產(chǎn)生波度度；影響生產(chǎn)產(chǎn)效率；；加速刀具具磨損，，易引起起崩刃；；影響機床床、夾具具的使用用壽命；；產(chǎn)生噪聲聲污染，，危害操操作者健健康。工藝系統(tǒng)統(tǒng)受到初初始干擾擾力而破破壞了其其平衡狀狀態(tài)后，，系統(tǒng)僅僅靠彈性性恢復力力來維持持的振動動稱為自自由振動動。由于系統(tǒng)統(tǒng)中總存存在阻尼尼，自由由振動將將逐漸衰衰弱，對對加工影影響不大大。機械加工過程中振動的類型自由振動自由振動強迫振動自激振動693.4.1機械加工工過程中中強迫振振動強迫振動動產(chǎn)生原原因由外界周周期性的的干擾力力（激振振力）作作用引起起；強迫振動動振源：：機外＋機內(nèi)。機外振源源均通過地地基把振動動傳給機床床。機內(nèi)：：1）回轉(zhuǎn)零部部件質(zhì)量的的不平衡；；2）機床傳動動件的制造造誤差和缺缺陷；3）切削過程程中的沖擊擊。頻率特征：：與干擾力的的頻率相同同，或是干干擾力頻率率整倍數(shù)；；幅值特征：：與干擾力幅幅值、工藝藝系統(tǒng)動態(tài)態(tài)特性有關關。當干擾擾力頻率接接近或等于于工藝系統(tǒng)統(tǒng)某一固有有頻率時，，產(chǎn)生共振振。相角特征：：強迫振動位位移的變化化在相位上上滯后干擾擾力一個φ角，其值與與系統(tǒng)的動動態(tài)特性及及干擾力頻頻率有關。。強迫振動的特征沒有周期性性外力作用用下，由系系統(tǒng)內(nèi)部激激發(fā)反饋產(chǎn)產(chǎn)生的周期期性振動，，稱為自激激振動處于切削過過程中的工工藝系統(tǒng)作用干擾力產(chǎn)生自由振動引起刀具和工件件相對位置置的變化切削力的波波動工藝系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生振動導致1、自激振動動的產(chǎn)生703.4.2機械加工過過程中自激激振動自激振動系系統(tǒng)是一個個閉環(huán)反饋饋自控系統(tǒng)統(tǒng)，調(diào)節(jié)系系統(tǒng)把持續(xù)續(xù)工作的能能量轉(zhuǎn)變?yōu)闉榻蛔兞φ駝酉到y(tǒng)統(tǒng)進行激振振，振動系系統(tǒng)的振動動又控制切切削過程產(chǎn)產(chǎn)生激振力力，以反饋饋制約進入入振動系統(tǒng)統(tǒng)的能量。。組成的一個個閉