什么是加工表面质量
1. 提高零件加工表面质量有什么方法
如果是磨床加工的话: 不管是表面粗糙度还是表面光洁度都可以达到1.6um的精度。 方法是: 1、先粗加内工,留0.01mm——0.03mm的余量容精加工。 2、装卸工件时避免和工作台或夹治具产生过多的摩擦,以保证表面不被划伤。 3、去毛刺时,非成型面在前,成型面在后,以免成型面塌脚。
2. 什么是机械加工表面质量
机械加工表面质量又称为表面完整性,其含义包括两个方面的内容:
1.表面专层的属几何形状特征 表面层的几何形状特征如图3-1所示,主要由以下几部分组成: ⑴ 表面粗糙度 它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征,即加工表面的微观几何形状误差,其评定参数主要有轮廓算术平均偏差Ra或轮廓微观不平度十点平均高度Rz; ⑵ 表面波度 它是介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差,它主要是由机械加工过程中低频振动引起的,应作为工艺缺陷设法消除。 ⑶ 表面加工纹理 它是指表面切削加工刀纹的形状和方向,取决于表面形成过程中所采用的机加工方法及其切削运动的规律。 ⑷ 伤痕 它是指在加工表面个别位置上出现的缺陷,如砂眼、气孔、裂痕、划痕等,它们大多随机分布。
2.表面层的物理力学性能 表面层的物理力学性能主要指以下三个方面的内容:⑴ 表面层的加工冷作硬化; ⑵ 表面层金相组织的变化; ⑶ 表面层的残余应力。
3. 机械加工表面质量包括哪些方面
机械加工表面质量包括
1.
零件的表面几何特性:包括表面粗糙度和表面坡度
2.
物理力学性能,包括表面加工硬化,便面金相组织的变化和表面残余应力。
4. 机械加工表面质量包括哪些方面
光洁度,垂直度,椭圆度,平行度。
5. 车床切削加工表面质量的影响原因都有哪些
影响加工硬化、残留面积、鳞刺、振动等因素都会影响已加工工件表面质量。这些表面的缺陷大致由工件材料、刀具材料、刀具的几何角度、切削用量、切削液等方面造成的。
1、工件的材料
加工塑性材料时,工件材料塑性越低,硬度越高则积屑瘤、鳞刺现象就越少,表面光洁度就越高。因此,高碳钢、中碳钢、调质钢加工后,表面质量比低碳钢要好得多,所以碳钢要经过预先调质热处理,提高钢的综合性能,在进行切削加工能够得到较高的表面质量。加工铸铁时,由于切屑是崩碎状,,故在同样条件下,切削铸铁的表面质量要比碳钢要低。
通常加工性能好的材料,加工表面质量要高。反之,表面质量要差。改善材料的加工性能,就能提高工件的表面质量。
2、刀具的材料
刀具材料不同,刃口圆角半径的大小的不同。工具钢、锋钢、硬质合金、陶瓷刀片的圆角半径依次增大。圆角半径越大对以加工表面挤压层越厚,对以加工表面的变形和冷作硬化就越厉害,影响工件表面质量。因此,在精车时,应使圆角半径小些。
由于刀具材料的不同,对工件材料的粘附性、摩擦系数也不同,也影响表面质量。例如:加工有色金属采用G8或陶瓷材料、加工不锈钢用W1、中碳钢精车用YT30。
3、刀具的几何参数
(1)前后角
增大前角和后角使人口锋利,减小切削抗力和切屑变形,还能较少与工件材料的摩擦。但前后角也不能无限减小,否则切削过程不稳定振动、刀具强度不足等。
(2)主负偏角、刀尖圆弧半径
这三个影响工件的残留面积高度、切削力的大小及振动影响表面质量。主要还是副偏角和刀尖圆弧半径对工件表面质量影响最大。一般情况下,圆弧半径越大,主副偏角大,工件表面质量就越好,反之就越差,工艺系统刚性不足的情况下,容易引起振动,降低了表面质量。
(3)刃倾角
刃倾角主要是控制切屑的流向,使以加工表面不致被切屑排除划伤。刃倾角为正值时,切屑向待加工表面流出;负值时,向以加工表面流出;零值时,向加工表面流出。
此外,前后刀面的粗糙度的大小也能复映到工件表面上,表面粗糙度越高,越平整,工件的表面质量就越好,还能减少切屑与刀具的粘结、磨损、摩擦,抑制切屑瘤和鳞刺的产生。
4、切削用量
(1)切削速度
切削速度是影响表面质量的重要因素之一。主要影响积屑瘤、鳞刺及振动而影响表面质量的。如在切削45#钢时中等速度V=50m/min加工时容易产生积屑瘤,而低速和高速就不产生积屑瘤。
(2)进给量
降低进给量可以减小残留面积高度,但切削深度较小,对切削层挤压不足,也会影响表面质量。高速精车切削深度一般在0.8~1.5mm;低速精车一般在0.14~0.16mm
5、切削液
合理选择切削液,可以提高工件表面质量,粗糙度可以提高1~2级,可以抑制积屑瘤、鳞刺的产生,因此,正确选择使用切削液会有意想不到的效果。如铰铸铁孔时,使用煤油比5#机油要好。
6. 表面质量包括哪些方面
机械加工表面质量又称为表面完整性,包括两个方面的内容:
1.表面层内的几何形状特征
主要由以容下几部分组成:
⑴ 表面粗糙度 它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征,即加工表面的微
观几何形状误差,其评定参数主要有轮廓算术平均偏差Ra或轮廓微观不平度十点平均高度Rz;
⑵ 表面波度 它是介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差,它主要是由机械加工过程中低频振动引起的,应作为工艺缺陷设法消除。
⑶ 表面加工纹理 它是指表面切削加工刀纹的形状和方向,取决于表面形成过程中所采用的机加工方法及其切削运动的规律。
⑷ 伤痕 它是指在加工表面个别位置上出现的缺陷,如砂眼、气孔、裂痕、划痕等,它们大多随机分布。
2.表面层的物理力学性能
表面层的物理力学性能主要指以下三个方面的内容:
⑴ 表面层的加工冷作硬化;
⑵ 表面层金相组织的变化;
⑶ 表面层的残余应力。
7. 已加工表面质量
已加工表面质量是指零件在加工后的表面层状态,主要包括表面粗糙度(表面几何学方面的参数)、表面层加工硬化程度和表面层残余应力的性质及其大小(表面物理性能方面的参数)等指标。已加工表面质量对零件的使用性能有很大的影响。如表面粗糙度会影响接触刚度、配合性质、耐磨性、抗腐蚀性及疲劳强度等。表面层残余拉应力容易使表面产生微裂纹,降低疲劳强度,使刚度差的零件发生变形而降低形状精度,但残余压应力则可阻止微裂纹的产生与扩展,提高零件的使用寿命。表面加工硬化层虽然会增加其耐磨性,但由于硬化不均匀,同时脆性也增加,降低零件抵抗冲击的能力,成为发生裂纹而促使表面破损和疲劳破坏的主要原因。因此,为了加工出所要求的表面质量,就有必要了解己加工表面层的形成及表面层质量的变化规律。
表面粗糙度主要是因为在切削过程中,除考虑刀具—工件的相对运动、刀具几何参数之外,切削过程中的振动、刀具磨损、切削变形、切削热等因素对粗糙度也有着很大影响,这些因素的综合效应不可忽视。凡是参加切削加工的因素,都在不同程度上影响着表面粗糙度。
残余应力产生的过程是一个非常复杂的力学过程。切削加工时,伴随着局部高温、高压、高应变和高应变率,在切削区产生严重的不均匀的热一弹塑性变形。其产生的原因通常归于以下二个方面:一方面是机械应力引起的不均匀弹塑性变形;另一方面是热应力引起的不均匀热一弹塑性变形。实质上残余应力的产生是各种影响因素综合叠加的结果,还需要根据具体加工条件进行具体分析。
切削加工硬化产生的原因:切削加工后的表面层硬度,取决于金属在切削过程中的变形强化和温升弱化。切削时,加工表面一方面经过了很大的塑性变形,受到变形强化;另一方面又受到高温的作用,表面发生弱化。因此,强化和弱化是同时进行的,已加工表面的硬度变化,是在切削应力和热应力的双重作用下的综合作用结果。
8. 加工表面质量主要指
粗糙度
9. 影响工件加工表面质量的因素有哪些
一、切削力和切削热
切削加工是机械零件加工中的一道重要工序,是机械零件加工的一种主要的加工方法,而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。在切削加工中,加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中,会产生残余应力,表面层硬度也会发生改变,甚至改变金属材料的金相组织。在切削热和切削力的作用下,在切削的过程中,机械零件的表面层形态发生变形,进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面,零件变形的阻力加大,改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中,会产生大量的切削热。零件表面层材料的温度如果超过特定的界限,金属零件表层的硬度和强度将会降低,零件表面层材料的金相组织也会受到影响,在表层产生一定的残余应力,零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
二、原始误差的影响
理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值,就是所说的原始误差,它是在机械零件的加工过程中产生的。分析其形成的原因可知,机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量,在很大程度上受到原始误差的影响。另外,机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响,测量仪器也会造成一定影响。原始误差主要包括两个方面,即调整误差和原理误差。
调整误差其产生原因是在加工过程中调整加工设备、工件、刀具而形成的。而原理误差则是由于采用了相似轮廓刀具或相似成形运动而造成的。在机械加工的过程中,应采取有效的措施降低原始误差,提升机械零件加工的表面质量,从而延长机械零件的使用寿命,进一步提高产品的性能。
三、残余应力及热塑性变形
机械零件在切削力的作用下,发生表层的塑性变形,内部金属和表层金属之间在表面出现离层的状态,导致相对的作用力产生于零件表层内部和外部间。
另外,在机械加工过程中会产生大量的切削热,内外层金属比容存在很大差异,在金属密度上也显著不同,这些都导致残余应力的出现。零件加工表面质量受到最终工序产生的残余应力的影响很大,同时还会对零件的使用性能造成一定影响。
在机械加工过程中,零件表面层在切削热的作用下,会出现较大的热压缩应力,这是零件基体和表面层之间的温度差造成的,进而导致热塑性变形,影响零件的机械加工表面质量。
10. 请简述影响机械加工表面质量的因素有哪些
表面粗糙度是金属工艺中衡量工件质量标准的重要指标,是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度,它属于微观几何形状误差。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于工艺方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别,下面简单介绍下影响工件表面质量的因素有哪些:
一、切削力和切削热
切削加工是机械零件加工中的一道重要工序,是机械零件加工的一种主要的加工方法,而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。在切削加工中,加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中,会产生残余应力,表面层硬度也会发生改变,甚至改变金属材料的金相组织。在切削热和切削力的作用下,在切削的过程中,机械零件的表面层形态发生变形,进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面,零件变形的阻力加大,改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中,会产生大量的切削热。零件表面层材料的温度如果超过特定的界限,金属零件表层的硬度和强度将会降低,零件表面层材料的金相组织也会受到影响,在表层产生一定的残余应力,零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
二、原始误差的影响
理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值,就是所说的原始误差,它是在机械零件的加工过程中产生的。分析其形成的原因可知,机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量,在很大程度上受到原始误差的影响。另外,机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响,测量仪器也会造成一定影响。原始误差主要包括两个方面,即调整误差和原理误差。
调整误差其产生原因是在加工过程中调整加工设备、工件、刀具而形成的。而原理误差则是由于采用了相似轮廓刀具或相似成形运动而造成的。在机械加工的过程中,应采取有效的措施降低原始误差,提升机械零件加工的表面质量,从而延长机械零件的使用寿命,进一步提高产品的性能。
三、残余应力及热塑性变形
机械零件在切削力的作用下,发生表层的塑性变形,内部金属和表层金属之间在表面出现离层的状态,导致相对的作用力产生于零件表层内部和外部间。
另外,在机械加工过程中会产生大量的切削热,内外层金属比容存在很大差异,在金属密度上也显著不同,这些都导致残余应力的出现。零件加工表面质量受到最终工序产生的残余应力的影响很大,同时还会对零件的使用性能造成一定影响。
在机械加工过程中,零件表面层在切削热的作用下,会出现较大的热压缩应力,这是零件基体和表面层之间的温度差造成的,进而导致热塑性变形,影响零件的机械加工表面质量。
以上就是金属加工中影响工件表面精度的一些主要因素,随着工业水平的不断提高,各领域对金属工件的表面精度的要求也越来越高,如何提高工艺的加工质量已经成为未来金属加工企业发展的机遇和挑战。