保證機(jī)器的使用性能和延長使用壽命，需提高機(jī)器零件的耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗蝕性、密封性、接觸剛度等性能，主要取決于零件的表面質(zhì)量。機(jī)械加工表面質(zhì)量是機(jī)械零件加工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。是以機(jī)械零件的加工表面和表面層作為分析和研究對象的。主要討論機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義、表面質(zhì)量對使用性能的影響、表面質(zhì)量產(chǎn)生的機(jī)理等。對生產(chǎn)現(xiàn)場中發(fā)生的表面質(zhì)量問題從理論上作出解釋，提出提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑。本章提要機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!8.1.1表面質(zhì)量的含義表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。有兩部分：⑴表面層的幾何形狀表面粗糙度：是指表面微觀幾何形狀誤差，其波高與波長的比值在L1/H1＜40的范圍內(nèi)。表面波度：

是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差L3/H3＞1000）和表面粗糙度之間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波高與波長的比值在40≤L2/H2≤1000的范圍。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!圖8.1表面幾何形狀機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!8.1.2表面質(zhì)量對零件使用性能的影響對零件耐磨性的影響在摩擦副的材料、熱處理情況和潤滑條件已經(jīng)確定的情況下，零件的表面質(zhì)量對耐磨性能起決定性的作用。兩個(gè)表面粗糙度值很大的零件接觸，最初接觸的只是一些凸峰頂部，實(shí)際接觸面積比名義接觸面積小得多，這樣單位接觸面積上的壓力就很大，當(dāng)壓力超過材料的屈服極限時(shí)，凸峰部分產(chǎn)生塑性變形；當(dāng)兩個(gè)零件作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生剪切、凸峰斷裂或塑性滑移，初期磨損速度很快。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!表面層的冷硬可顯著地減少零件的磨損。原因：冷硬提高了表面接觸點(diǎn)處的屈服強(qiáng)度，減少了進(jìn)一步塑性變形的可能性，并減少了摩擦表面金屬的冷焊現(xiàn)象。但如果表面硬化過度，零件心部和表面層硬度差過大，會(huì)發(fā)生表面層剝落現(xiàn)象，使磨損加劇。表面層產(chǎn)生金相組織變化時(shí)，由于改變了基體材料原來的硬度，因而也直接影響其耐磨性。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!對零件疲勞強(qiáng)度的影響

零件表面的冷硬層能夠阻礙裂紋的擴(kuò)大和新裂紋的出現(xiàn)，因?yàn)橛赡Σ翆W(xué)可知疲勞源的位置在冷硬層的中部，因此冷硬可以提高零件的疲勞強(qiáng)度。但冷硬層過深或過硬則容易產(chǎn)生裂紋，反而會(huì)降低疲勞強(qiáng)度。所以冷硬要適當(dāng)。

表面層的內(nèi)應(yīng)力對疲勞強(qiáng)度的影響很大。表面層殘余的壓應(yīng)力能夠部分地抵消工作載荷施加的拉壓力，延緩疲勞裂紋擴(kuò)展。而殘余拉應(yīng)力容易使已加工表面產(chǎn)生裂紋而降低疲勞強(qiáng)度。帶有不同殘余應(yīng)力表面層的零件，其疲勞壽命可相差數(shù)倍至數(shù)十倍。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!對零件的其它影響表面質(zhì)量對零件的配合質(zhì)量、密封性能及摩擦系數(shù)都有很大的影響。表面粗糙度值越大，初期磨損量越大，對動(dòng)配合來說，使用不久就會(huì)使配合性質(zhì)發(fā)生變化；對靜配合來說，壓裝時(shí)會(huì)減少過盈量，降低配合強(qiáng)度。

機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!幾何因素由刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)在加工表面上遺留下來的切削層殘留面積。機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!磨削加工后的表面粗糙度影響因素可歸納為三方面：

與磨削過程和砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素與磨削過程和被加工材料塑性變形有關(guān)的物理因素工藝系統(tǒng)的振動(dòng)因素機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!為了降低表面粗糙度值，應(yīng)考慮以下主要影響因素：①砂輪的粒度砂輪的粒度愈細(xì)，則砂輪單位面積上的磨粒數(shù)愈多，在工件上的刻痕也愈密而細(xì)，所以粗糙度值愈低。②砂輪的修整砂輪的修整質(zhì)量越高，砂輪工作表面上的等高微刃（圖8.7）就越多，因而磨出的工件表面粗糙度值也就愈低。圖8.7磨粒上的微刃機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!磨削加工后的表面粗糙度⑤徑向進(jìn)給量增大磨削徑向進(jìn)給量將增加塑性變形的程度從而增大粗糙度。通常在磨削過程開始時(shí)采用較大的徑向進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)率，而在最后采用小徑向進(jìn)給量或無徑向進(jìn)給量磨削，以降低粗糙度值。⑥軸向進(jìn)給量磨削時(shí)采用較小的軸向進(jìn)給量，則磨削后表面粗糙度較低。機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!8.3機(jī)械加工后表面層的冷作硬化切削或磨削加工時(shí)，表面層金屬由于塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格發(fā)生拉長、扭曲和破碎而得到強(qiáng)化。冷作硬化的特點(diǎn)：變形抵抗力（強(qiáng)度硬度）提高（屈服點(diǎn)提高），塑性降低（相對延伸率降低）。冷作硬化產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!切削加工時(shí)表面層的硬化可能有兩種情況：完全強(qiáng)化此時(shí)出現(xiàn)晶格歪扭以及纖維結(jié)構(gòu)和變形層物理機(jī)械性質(zhì)的改變；不完全強(qiáng)化若溫度超過（0.25~0.30）T熔（熔化絕對溫度），則除了強(qiáng)化現(xiàn)象外，同時(shí)還有回復(fù)現(xiàn)象，此時(shí)歪扭的晶格局部得到恢復(fù)，減低了冷硬作用；如果溫度超過0.30T熔就會(huì)發(fā)生金屬再結(jié)晶，此時(shí)由于強(qiáng)化而改變了的表面層物理機(jī)械性能幾乎可以完全恢復(fù)。冷作硬化產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!機(jī)械加工后表面層金相組織的變化磨削加工時(shí)切削力比其它加工方法大數(shù)十倍，切削速度也非常高，所以功率消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它切削方法。由于砂輪導(dǎo)熱性差、切屑數(shù)量少，磨削過程中能量轉(zhuǎn)化的熱大部分都傳給了工件。磨削時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)磨削區(qū)溫度可上升到400~1000oC，甚至更高。這樣大的加熱速度，促使加工表面局部形成瞬時(shí)熱聚集現(xiàn)象，有很高溫升和很大的溫度梯度，出現(xiàn)金相組織的變化，強(qiáng)度和硬度下降，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至引起裂紋，這就是磨削燒傷現(xiàn)象。金相組織變化的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!磨削淬火鋼時(shí)表面層產(chǎn)生的燒傷有以下三種：①回火燒傷②淬火燒傷③退火燒傷

金相組織變化的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能影響磨削加工時(shí)金相組織變化的因素有:

工件材料（高合金鋼，淬火鋼易相變）磨削溫度、溫度梯度、冷卻速度等。影響磨削加工時(shí)金相組織變化的因素機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!⑵熱態(tài)塑性變形機(jī)械加工時(shí)，切削或磨削熱使工件表面局部溫升過高，引起高溫塑性變形。⑶金相組織變化 切削時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)引起表面的相變。由于不同的金相組織有不同的比容，表面層金相變化的結(jié)果將造成體積的變化。表面層體積膨脹時(shí)，因?yàn)槭艿交w的限制，產(chǎn)生了壓應(yīng)力；反之產(chǎn)生拉應(yīng)力。殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!影響殘余應(yīng)力的主要工藝因素：刀具的前角切削速度工件材料的性質(zhì)和冷卻潤滑液。

具體的情況則看其對切削時(shí)的塑性變形、切削溫度和金相組織變化的影響程度而定。影響殘余應(yīng)力的工藝因素機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!圖8.12磨削裂紋機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!8.4.1.1選擇合理的磨削參數(shù)8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑為了直接減少磨削熱的發(fā)生，降低磨削區(qū)的溫度，應(yīng)合理選擇磨削參數(shù)：減少砂輪速度和背吃刀量；適當(dāng)提高進(jìn)給量和工件速度。但這會(huì)使粗糙度值增大而造成矛盾。8.4.1.2選擇有效的冷卻方法機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!8.4.2.1噴丸8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑噴丸是一種用壓縮空氣或離心力將大量直徑細(xì)小（?０.４～２mm）的丸粒（鋼丸、玻璃丸）以３０～５０m/s的速度向零件表面噴射的方法?？梢杂糜谌魏螐?fù)雜形狀的零件。噴丸的結(jié)果在表面層產(chǎn)生很大的塑性變形，造成表面的冷作硬化和殘余壓應(yīng)力。硬化深度可達(dá)０.７mm,表面粗糙度可自３.２降到０.４。噴丸后零件的使用壽命可提高數(shù)倍至數(shù)十倍。例如，齒輪可提高４倍，螺旋彈簧可提高５５倍以上。機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!8.4.3.1精密加工工藝8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑精密加工工藝的加工精度主要由高精度的機(jī)床保證。精密加工的切削深度和進(jìn)給量一般極小，切削速度則很高或極低，加工時(shí)盡可能進(jìn)行充分的冷卻和潤滑，以有利于最大限度地排除切削力，切削熱對加工質(zhì)量的影響，并有利于降低表面粗糙度。精密加工切削效率不高，故加工余量不能太大，所以對前道工序有較高的要求。機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!8.4.3.2光整加工工藝

8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑珩磨珩磨是利用珩磨頭上得細(xì)粒砂條對孔進(jìn)行加工得方法，在大批生產(chǎn)中應(yīng)用很普遍．其工作原理如圖所示，珩磨頭上裝有４～８條砂石，砂條由張開機(jī)構(gòu)作用沿徑向張開在孔壁上產(chǎn)生一定得壓力對工件進(jìn)行微量切削\擠壓和擦光.珩磨時(shí),珩磨頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng),由于珩磨頭的轉(zhuǎn)速與每分鐘往復(fù)次數(shù)不通約,故被加工表面上呈現(xiàn)交叉而互不重復(fù)的網(wǎng)狀痕跡,造成了儲(chǔ)存潤滑油的良好條件.機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!8.4.3.2光整加工工藝

8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑3研磨研磨是用研具（圖８．１6）以一定得相對滑動(dòng)速度（粗研時(shí)０．６７～０．８３m/s,精研時(shí)0.1~0.2m/s）再０．１２～０．４ＭＰa壓力下與被加工面作復(fù)雜相對運(yùn)動(dòng)的一種光整加工方法．研具與工件之間的磨粒能從工件表面上切去極微薄的一層材料，得到尺寸誤差和表面粗糙度極低的表面．研磨后工件的尺寸誤差可以在0.001~0.003mm內(nèi)，表面粗糙度．機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!本章小結(jié)第八章機(jī)械加工表面質(zhì)量本章主要闡述了機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念及其對機(jī)械零件、對整臺(tái)機(jī)器的使用性能和使用壽命的影響。詳細(xì)分析了影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的各種因素，著重臺(tái)輪了如何提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的途徑，特別是對工藝系統(tǒng)的振動(dòng)問題作了詳細(xì)的分析研究。機(jī)械加工表面質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，影響因素很多，而且不容易觀察和測量，因此在生產(chǎn)中通常是對一些關(guān)鍵零件、關(guān)鍵部位的加工和關(guān)鍵的加工工序進(jìn)行表面質(zhì)量的研究、控制。學(xué)完本章后，通過做思考題、習(xí)題應(yīng)著重理解和掌握表面質(zhì)量的一些基本概念，重點(diǎn)掌握冷作硬化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理和磨削燒傷、磨削裂紋產(chǎn)生的機(jī)理。機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!⑵表面層的物理機(jī)械性能表面層冷作硬化（簡稱冷硬）：零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。表面層金相組織的變化：由于切削熱引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。表面層殘余應(yīng)力：由于加工過程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!圖8.2表面粗糙度與初期磨損量關(guān)系曲線存在最佳點(diǎn)，對應(yīng)零件最耐磨的粗糙度，此時(shí)零件的初期磨損量最小。若載荷加重或潤滑條件惡化，磨損曲線將向上向右移動(dòng)，最佳粗糙度值也隨之右移。在表面粗糙度大于最佳值時(shí)，減小表面粗糙度值可減少初期磨損量。但當(dāng)表面粗糙度小于最佳值時(shí)，零件實(shí)際接觸面積就增大，接觸面積之間的潤滑油被擠出，金屬表面直接接觸，因金屬分子間的親和力而發(fā)生粘結(jié)（稱為冷焊），隨著相對運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，粘結(jié)處在剪切力的作用下發(fā)生撕裂破壞。有時(shí)還由于摩擦產(chǎn)生的高溫，使摩擦面局部熔化（稱為熱焊）等原因，使接觸表面遭到破壞，初期磨損量反而急劇增加。一對摩擦副在一定的工作條件下通常有一最佳粗糙度值，在確定機(jī)器零件的技術(shù)條件時(shí)應(yīng)該根據(jù)零件工作的情況及有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定合理的粗糙度。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!對零件疲勞強(qiáng)度的影響在周期性的交變載荷作用下，零件表面微觀不平與表面的缺陷一樣都會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，而且表面粗糙度值越大，即凹陷越深和越尖，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，越容易形成和擴(kuò)展疲勞裂紋而造成零件的疲勞損壞。

加工紋路方向?qū)ζ趶?qiáng)度的影響更大，如果刀痕與受力方向垂直，則疲勞強(qiáng)度將顯著降低。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!對零件抗腐蝕性能的影響零件表面粗糙度值越大，潮濕空氣和腐蝕介質(zhì)越容易堆積在零件表面凹處而發(fā)生化學(xué)腐蝕，或在凸峰間產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起電化學(xué)腐蝕，故抗腐蝕性能越差。表面冷硬和金相組織變化都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。零件在應(yīng)力狀態(tài)下工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，若有裂紋，則更增加了應(yīng)力腐蝕的敏感性。因此表面內(nèi)應(yīng)力會(huì)降低零件的抗腐蝕性能。機(jī)械加工后的表面質(zhì)量機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!8.2切削加工后的表面粗糙度切削加工時(shí)表面粗糙度的形成，大致可歸納為三方面的原因：幾何因素物理因素工藝系統(tǒng)的振動(dòng)機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!物理因素由圖知，實(shí)際粗糙度與理論粗糙度差別較大。主要是與被加工材料的性能及切削機(jī)理有關(guān)的物理因素的影響。切削過程中刀具的刃口圓角及后刀面對工件擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變形。韌性越好的材料塑性變形越大，且容易出現(xiàn)積屑瘤與鱗刺，使粗糙度嚴(yán)重惡化。還有切削用量、冷卻潤滑液和刀具材料等因素影響。圖8.6塑性材料加工后表面的實(shí)際輪廓和理論輪廓機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!磨削加工后的表面粗糙度從幾何因素看，砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對于磨削后的表面粗糙度是有影響的。磨削表面是由砂輪上大量的磨?？虅澇鰺o數(shù)極細(xì)的構(gòu)槽形成的，每單位面積上刻痕越多，即通過每單位面積的磨粒數(shù)越多，以及刻痕的等高性能好，粗糙度也就越低。

機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!磨削加工后的表面粗糙度③砂輪速度提高砂輪速度可以增加單位時(shí)間內(nèi)工件單位面積上的刻痕數(shù)，同時(shí)塑性變形造成的隆起量隨著砂輪速度的增大而下降，原因是高速下塑性變形的傳播速度小于磨削速度，材料來不及變形，因而粗糙度可以顯著降低。④工件速度工件速度越大，單個(gè)磨粒的磨削厚度就越大，單位時(shí)間內(nèi)磨削工件表面的磨粒數(shù)減少，表面粗糙度值增大。機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!磨削加工后的表面粗糙度另外，引起磨削表面粗糙度增大的主要原因還往往是工藝系統(tǒng)的振動(dòng)所致。

增加工藝系統(tǒng)剛度和阻尼，做好砂輪的動(dòng)平衡以及合理地修整砂輪可顯著降低粗糙度。機(jī)械加工后的表面粗糙度機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!

表面層冷作硬化的程度決定于產(chǎn)生塑性變形的力、變形速度及變形時(shí)的溫度。

力越大，塑性變形越大，則硬化程度越大；速度越大，塑性變形越不充分，則硬化程度越小；變形時(shí)的溫度不僅影響塑性變形程度，還會(huì)影響變形后金相組織的恢復(fù)程度。冷作硬化產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!①刀具刀具的切削刃口圓角和后刀面的磨損量對于冷硬層有很大的影響，此兩值增大時(shí)，冷硬層深度和硬度也隨之增大。前角減少時(shí)，冷硬也增大。②被加工材料被加工材料硬度愈低、塑性愈大，切削后的冷硬現(xiàn)象愈嚴(yán)重。③切削用量影響冷作硬化的主要因素機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!磨削淬火鋼時(shí)，由于磨削燒傷，工件表面產(chǎn)生氧化膜并呈現(xiàn)出黃、褐、紫、青、灰等不同顏色，相當(dāng)于鋼的回火色。不同的燒傷色表示受到不同溫度的作用與產(chǎn)生不同的燒傷深度。有時(shí)表面雖看不出變色，但并不等于表面未受熱損傷。例如在磨削過程中由于采用過大的磨削用量，造成了很深的燒傷層，以后的無進(jìn)給磨削中磨去了表面的燒傷色，而未能除去燒傷層，則留在工件上的燒傷層就會(huì)成為使用中的隱患。金相組織變化的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!機(jī)械加工后表面層的殘余應(yīng)力在機(jī)械加工中，工件表面層金屬相對基體金屬發(fā)生形狀、體積的變化或金相組織變化時(shí)，工件表面層中將殘留相互平衡的殘余應(yīng)力。產(chǎn)生表面層殘余應(yīng)力的原因：⑴冷態(tài)塑性變形機(jī)械加工時(shí)，表層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形。沿切削速度方向表面產(chǎn)生拉伸變形，晶粒被拉長，金屬密度會(huì)下降，即比容增大，而里層材料則阻礙這種變形，因而在表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，在里層則產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!實(shí)際機(jī)械加工后的表面層殘余應(yīng)力及其分布，是上述三方面因素綜合作用的結(jié)果，在一定條件下，其中某一或二種因素可能起主導(dǎo)作用。例如：切削時(shí)切削熱不多則以冷態(tài)塑性變形為主，若切削熱多則以熱態(tài)塑性變形為主。磨削時(shí)表面層殘余應(yīng)力歲磨削條件不同而不同，圖8.11所示為三類磨削條件下產(chǎn)生的表面層殘余應(yīng)力。輕磨削條件產(chǎn)生淺而小的殘余壓應(yīng)力，因?yàn)榇藭r(shí)沒有金相組織變化，溫度影響也很小，主要是塑性變形的影響在起作用。中等磨削條件產(chǎn)生淺而大的拉應(yīng)力。淬火鋼重磨削條件則產(chǎn)生深而大的拉應(yīng)力（最外表面可能出現(xiàn)小而淺的壓應(yīng)力），這里顯然是由于熱態(tài)塑性變形和金相組織變化的影響在起主導(dǎo)作用的緣故。殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!總的來說，磨削加工中熱態(tài)塑性變形和金相組織變化的影響較大，故大多數(shù)磨削零件的表面層往往有殘余拉應(yīng)力。當(dāng)殘余拉應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，零件表面就會(huì)出現(xiàn)裂紋。有的磨削裂紋也可能不在工件的外表面，而是在表面層下成為肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。磨削裂紋一般很淺（0.25~.050mm），大多數(shù)垂直于磨削方向或成網(wǎng)狀（磨螺紋時(shí)有時(shí)也有平行于磨削方向的裂紋）。裂紋總是拉應(yīng)力引起的，且常與燒傷同時(shí)出現(xiàn)。磨削裂紋的產(chǎn)生機(jī)械加工后的表面層物理機(jī)械性能機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!8.4.1減小殘余拉應(yīng)力、防止磨削燒傷和磨削裂紋的工藝途徑8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑對零件使用性能危害甚大的殘余拉應(yīng)力、磨削燒傷和磨削裂紋均起因于磨削熱，所以如何降低磨削熱并減少其影響是生產(chǎn)上的一項(xiàng)重要問題。解決的原則：一是減少磨削熱的發(fā)生，二是加速磨削熱的傳出。機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!8.4.2采用冷壓強(qiáng)化工藝8.4控制加工表面質(zhì)量的工藝途徑機(jī)械制造基礎(chǔ)第八章共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!8.4.2.2滾壓8.