機械零件的損壞,一般總是從外表層開端的。產品的功能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取決于零件外表層的質量。研究機械加工外表質量的意圖就是為了把握機械加工中各種工藝因素對加工外表質量影響的規律,以便運用這些規律來操控加工過程,終究達到改善外表質量、進步產品使用功能的意圖。
(一)外表質量對耐磨性的影響
外表粗糙度對耐磨性的影響
一個剛加工好的沖突副的兩個觸摸外表之間,開始階段只在外表粗糙的的峰部觸摸,實際觸摸面積遠小于理論觸摸面積,在彼此觸摸的峰部有非常大的單位應力,使實際觸摸面積處發生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切損壞,引起嚴重磨損。
零件磨損一般可分為三個階段,初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。
外表粗糙度對零件外表磨損的影響很大。一般說外表粗糙度值愈小,其磨損性愈好。但外表粗糙度值太小,潤滑油不易儲存,觸摸面之間簡單發生分子粘接,磨損反而增加。因而,觸摸面的粗糙度有一個精準值,其值與零件的作業情況有關,作業載荷加大時,初期磨損量增大,外表粗糙度精準值也加大。
外表冷作硬化對耐磨性的影響
加工外表的冷作硬化使沖突副外表層金屬的顯微硬度進步,故一般可使耐磨性進步。但也不是冷作硬化程度愈高,耐磨性就愈高,這是由于過火的冷作硬化將引起金屬安排過度疏松,甚至出現裂紋和表層金屬的剝落,使耐磨性下降。
(二)外表質量對疲憊強度的影響
金屬受交變載荷效果后發生的疲憊損壞往往發生在零件外表和外表冷硬層下面,因而零件的外表質量對疲憊強度影響很大。
外表粗糙度對疲憊強度的影響
在交變載荷效果下,外表粗糙度的凹谷部位簡單引起應力會集,發生疲憊裂紋。外表粗糙度值愈大,外表的紋痕愈深,紋底半徑愈小,抗疲憊損壞底能力就愈差。
剩余應力、冷作硬化對疲憊強度的影響
余應力對零件疲憊強度的影響很大。外表層剩余拉應力將使疲憊裂紋擴大,加快疲憊損壞;而外表層剩余應力能夠阻止疲憊裂紋的擴展,延緩疲憊損壞的發生
外表冷硬一般伴有剩余應力的發生,能夠避免裂紋發生并阻止已有裂紋的擴展,對進步疲憊強度有利。
(三)外表質量對耐蝕性的影響
機械鉚焊加工廠的零件的耐蝕性在很大程度上取決于外表粗糙度。外表粗糙度值愈大,則凹谷中聚積腐蝕性物質就愈多。抗蝕性就愈差。
外表層的剩余拉應力會發生應力腐蝕開裂,降低零件的耐磨性,而剩余壓應力則能避免應力腐蝕開裂。
(四)外表質量對合作質量的影響
外表粗糙度值的大小將影響合作外表的合作質量。關于間隙合作,粗糙度值大會使磨損加大,間隙增大,損壞了要求的合作性質。關于過盈合作,裝配過程中一部分外表凸峰被擠平,實際過盈量減小,降低了合作件間的連接強度。
二、影響外表粗糙度的因素
(一)切削加工影響外表粗糙度的因素
刀具幾許形狀的復映
刀具相關于工件作進給運動時,在加工外表留下了切削層殘留面積,其形狀時刀具幾許形狀的復映。減小進給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑,均可減小殘留面積的高度。
此外,恰當增大刀具的前角以減小切削時的塑性變形程度,合理挑選潤滑液和進步刀具刃磨質量以減小切削時的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成,也是減小外表粗糙度值的有用辦法。
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