表面质量对零件使用性能的影响
对耐磨性影响
粗糙度太大、太小都不耐磨 适度冷硬能提高耐磨性
零件表面质量
对疲劳强度的 影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳 强度
2014-11-3
对工作精度的 影响
粗糙度越大、工作精度降低 残余应力越大，工作精度降低
对耐腐蚀性能 的影响
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
高质量地完成。
表面质量的概念
加工表面质量包括两个方面的内容： 2014-11-加3 工表面的几何形状误差和表面层
金属的力学物理性能。
加工表面
的几何形
状误差
加工表面的几何形状误差，包括如下四个部分， 如图所示。
表面粗糙度 表面粗糙度是加工表面的微观几何 形状误差，其波长与波高比值一般小于50。
犁沟。
积屑瘤
鳞刺
2014-11-3
刀刃平直性
2014-11-3
影响磨削加工表面粗糙度的主要因素
正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加 工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面层金属的 塑性变形(物理因素)决定的，但磨削过程要比切削过 程复杂得多。
几何因素——磨削表面是由砂轮上大量的磨粒刻划出 的无数极细的沟槽形成的。单从几何因素考虑，可认 为在单位面积上刻痕越多，即通过单位面积的磨粒数 越多，刻痕等高性越好，则磨削表面粗糙度值越小。
切削层残留面积； 表面随机性的塑性变形； 鳞刺与积屑瘤现象； 刀刃平直性和刃口钝圆半径。 2014切-11-3 削条件（包括切削用量、工件材料性能
和刀具几何参数等）通过影响上述因素而 间接影响切削加工后的已加工表面粗糙度。
工艺参数对加工表面 粗糙度的影响实验
实验课的实验：“工艺参数对加工表 面粗糙度的影响”中，将由学生自行 设计实验方案来研究切削速度、进给
波度 加工表面不平度中波长与波高的比值等于 520014～-11-3 1000的几何形状误差称为波度，它是由机 械加工中的振动引起的。当波长与波高比值大 于1000时，称为宏观几何形状误差。例如：圆 度误差，圆柱度误差等，它们属于加工精度范 畴。
加工纹 理方向 及其符 号标注
纹理方向 纹理方向是指表面刀纹的方向，它取 决2014于-11-3 表面形成过程中所采用的机械加工方法。 图给出了各种纹理方向及其符号标注。
工业生产过程
机械加工表面质量和加工精度
ZZQ
2014-11-3
本节课内容：
零件加工表面质量对使用性能的影响; 对零件加工表面质量的影响因素; 提高零件加工表面质量的途径； 2014-1机1-3 械加工精度和加工误差； 工艺系统的静态几何误差对机械加工
精度的影响。

今天的课程学完后，预期学习结果 ：
度的影响。
CDIO相关能力在今天课程中的培养：
应用基础科学知识与工程基础知识，实行工 程推理和解决问题的能力；
通过对“切削条件如何影响零件加工表面质 量、零件加工表面质量如何影响零件使用性 能”和“工艺系统的静态几何误差如何影响 机械加工精度”的了解，提高系统思维的能
2014-11-3
力； 对各项学习任务进行合理的时间安排，有效
了解机械加工表面质量的含义及其对零件使 用性能的影响；
熟悉影响已加工表面粗糙度的因素； 熟悉机械加工后表面物理机械性能的变化； 了解提高加工表面质量的途径； 了解振动对表面质量的影响及其抑制手段； 201掌4-11-3 握机械加工精度的概念； 熟悉误差分类和组成； 熟悉工艺系统的静态几何误差对机械加工精
伤痕 伤痕是在加工表面上一些个别位置上出现 的缺陷，例如砂眼、气孔、裂痕等。
表面层金属的力学物理性能
由于机械加工中力因素和热因素的综合作用，加工表 面层金属的力学物理性能将发生一定的变化，主要反 映在以下几个方面：
表面层金属的冷作硬化 表面层金属硬度的变化用硬化 程度和深度两个指标来衡量。在机械加工过程中，工 件表面层金属都会有一定程度的冷作硬化，使表面层 金属的显微硬度有所提高。一般情况下，硬化层的深 度可达0.05～0.30mm；若采用滚压加工，硬化层的 深度可达几个毫米。
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之 则降低耐腐蚀性
零件加工表面质量 对使用性能的影响
加工表面质量对零件耐磨性、对零件 抗疲劳强度、对零件工作精度和零件 耐腐蚀性能均有直接影响。
2014因-11-3 此，对于直接影响产品性能的零件 重要表面，必须选用合适的最终加工 工序，严格控制表面质量。
影响切削加工后已加工 表面粗糙度的主要因素
2014量-11-3 、切深、刀具主偏角、刀尖半径、 刀具前角、工件材料（钢，铸铁）等 对加工表面粗糙度的影响。
残留面积和塑性变形
2014-11-3
积屑瘤前端伸出刀刃 外，代替刀刃进行切 削。它不但使切削厚 度增加，影响工件尺 寸精度，而且由于积 屑瘤前端不规则，会 在工件表面上划出沟 痕和挤歪已有沟痕， 在已加工表面留下不 2014-11-3 规则的切削痕迹——
磨削加工后的表面粗糙度
2014-11-3
机械加工后表面物理 机械性能的主要变化
加工表面的显微硬度变化（冷作硬 化）
加工表面金相组织变化（如磨削烧 伤）
2014-11-3
加工表面层的残余应力（包括磨削 裂纹）
物理机械性能的主要变化
表201面4-11-3层金属的塑性变形（物理因素）——磨削速度远 比一般切削加工速度高得多，且磨粒大多为负前角， 磨削比压大，磨削区温度很高，工件表层温度有时可 达900℃，工件表层金属容易产生相变而烧伤。因此， 磨削过程的塑性变形要比一般切削过程大得多。
磨削加工后的表面粗糙度
磨削条件（包括磨削用量、 砂轮参数与修整参数、以及 工件材料性能等）通过影响 上述因素而间接影响磨削加 2014-11-3 工后的已加工表面粗糙度。
表面层金属的金相组织 机械加工过程中，由于切削热 的201作4-11-3用会引起表面层金属的金相组织发生变化。在磨 削淬火钢时，由于磨削热的影响会引起淬火钢中的马 氏体的分解，或出现回火组织等等。
表面层金属的残余应力 由于切削力和切削热的综合作 用，表面层金属晶格会发生不同程度的塑性变形或产 生金相组织的变化，使表层金属产生残余应力。