机械加工表面质量

　　机器零件的破坏，一般都是从表面层开始的。

　　一、加工表面质量的概念

　　加工表面质量包含以下两个方面的内容：

　　1.加工表面的几何形貌

　　（1）表面粗糙度

　　（2）表面波纹度

　　（3）表面纹理方向

　　（4）表面缺陷

　　2、表面层材料的物理力学性能

　　（1）表面层的冷作硬化

　　（2）表面层残余应力

　　（3）表面层金相组织变化

　　二、机械加工表面质量对机器使用性能的影响

　　1.表面质量对耐磨性的影响

　　（1）表面粗糙度对耐磨性的影响

　　（2）表面冷作硬化对耐磨性的影响

　　（3）表面纹理对耐磨性的影响

　　2、表面质量对零件疲劳强度的影响

　　3、表面质量对抗腐蚀性能的影响

　　4、表面质量对零件配合性质的影响

　　三、加工表面的表面粗糙度

　　切削加工的表面粗糙度值主要取决于切削残留面积的高度。

　　加工塑性材料时，切削速度v对加工表面粗糙度

　　加工相同材料的工件，晶粒越粗大，切削加工后的表面粗糙度值越大。

　　适当增大刀具的前角，可以降低被切削材料的塑性变形；降低刀具前刀面和后刀面的表面粗糙度可以抑制积屑瘤的生成；增大刀具后角，可以减少刀具和工件的摩擦；合理选择冷却润滑液，可以减少材料的变形和摩擦，降低切削区的温度；采取上述各项措施均有利于减小加工表面的粗糙度。

　　四、加工表面的物理力学性能

　　（一）表面层材料的冷作硬化

　　1.冷作硬化的评定参数

　　2.影响冷作硬化的因素

　　（1）刀具的影响

　　（2）切削用量的影响

　　（3）加工材料的影响

　　（二）表面层材料金相组织变化

　　如果磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变临界温度（碳钢的相变温度为723℃），这时工件表层金属的金相组织，由原来的马氏体转变为硬度较低的回火组织（索氏体或托氏体），这种烧伤称为回火烧伤；

　　如果磨削区温度超过了相变温度，在切削液急冷作用下，表层金属将发生二次淬火，硬度高于原来的回火马氏体，里层金属则由于冷却速度慢，出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织，这种烧伤称为淬火烧伤；

　　若工件表层温度超过相变温度，而磨削区又没有冷却液进入，表层金属便产生退火组织，硬度急剧下降，称之为退火烧伤。

　　（三）表面层残余应力

　　1.加工表面产生残余应力的原因

　　（1）表层材料比容增大

　　（2）切削热的影响

　　（3）金相组织的变化