残余应力对表面质量的影响
习题三：机械加工表面质量
机械加工表面质量一、填空：1．表面质量的含义有两方面的内容，一是表面的几何特征，包括、表面波度、纹理方向；二是表面层的物理力学性能，主要表现在表面层、、。
2.机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、________强度和______质量。
3．表面层的残余应力对疲劳强度有影响，表面层内为残余应力可提高疲劳强度，表面层内为残余应力可降低疲劳强度。
4．工件表面粗糙度越小，在交变载荷的作用下，工件的疲劳强度就____________。
5．切削加工的表面粗糙度主要取决于_______ ，并与切削表面及积屑瘤、鳞刺的产生、切削液等有关。
6.磨削加工时，提高砂轮速度可使加工表面粗糙度数值_______，提高工件速度可使加工表面粗糙度数值_______，增大砂轮粒度号，可使加工表面粗糙度数值______。
7．精加工时，主要考虑加工质量，常利用较小的_____________和进给量，较高的_____________。
8．切削速度提高，冷硬层深度和硬度。
9．残余应力是金属内部的相邻组织发生了的体积变化而产生。
加工过程由表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生残余___ 应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生残余_____应力。
10．表面强化工艺有：、、。
11．为了提高零件的使用可靠性，使表面产生残余压应力，有时采用滚压、喷丸等表面工艺。
12．对工件表面进行喷丸强化能使表面层产生冷作硬化和残余____应力。
二、单项选择：1．为减小零件加工表面硬化层深度和硬度，应使切削速度（）A、减小B、中速C、增大D、保持不变2．磨削时磨削热传给较多的是（）A、工件B、砂轮C、切屑D、空气3．当工件表面层温度超过相变温度，如果这时无冷却液，则造成。
A、淬火烧伤B、退火烧伤C、回火烧伤4．磨削淬火钢时，在重磨削条件下，如果使用冷却液，则可能造成的烧伤是。
A、淬火烧伤B、退火烧伤C、回火烧伤5．为减小切削残留面积高度，应。
A、减小主副偏角、减小进给量，增大刀尖圆孤半径。
影响机械加工表面质量的因素
影响机械加工表面质量的因素【摘要】：一般情况下，机械设备的损坏往往是从它的零件的表面开始发生的。
一件产品的性能，尤其是这件产品的可靠性和耐久度，主要取决于零件表层质量的好坏。
我们探索如何提高机械加工表面的质量，就是为了达到能总结出机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律的目的，从而利用这些规律来控制加工过程，最终来改善产品质量和增强产品使用性能。
【关键词】机械；性能；表面；粗糙度中图分类号： u673.38 文献标识码： a 文章编号：一、前言一般情况下，机械零件的破坏是从表面层渐渐产生的。
一件产品性能的高低，特别是它的可靠性和耐久性如何，往往取决于零件表面层质量的好坏。
表面面质量与零件耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量息息相关。
机械机械加工表面质量的内容主要包括：表面粗糙度、表面层的物理力学性能和表面波度等。
本文主要以切削中影响加工表面粗糙度和加工表面物理力学性能变化的因素进行分析研究1．切削加工影响表面粗糙度的因素（一）切削用量在一定条件下，切削速度v通常会产生积屑瘤和鳞刺：如果我们减少进给量 f就能够降低残留面积的高度。
因此，降低粗糙度的一个重要前提就是正确地选择切削用量（二）刀具材料和几何参数无数的实践证明，如果切削条件相同，我们用高速钢刀具加工的表面粗糙度比用硬质合金刀具加工的表面粗糙度要高，使用金钢石车刀加工的话也很难形成积屑瘤，所以在这种情况下我们能够获得粗糙度比较低的机械加工表面。
刀类圆弧半径rs、主偏角k 和副偏角k 都会影响到残留面积的大小。
因此我们要想降低表面粗糙度的话就可以选择适当减少r8、k 和k 。
前角 l增大可抑制积屑瘤和鳞刺的生长帮有利于降低表面粗糙度。
（三）切削液切削液在机械加工过程能够冷却和润滑机械，其作用不言而喻。
为了使切削过程不易塑性变形，我们应当使切削区的温度不断降低，使刀刃与工件的摩擦不断减少。
2．影响切削加工表面层物理力学性能的因素在机械切削加工的过程中，工件很容易受到切削力和切削热的影响，从而导致机械表面层的金属在物理机械性能方面发生很多变化，而其中最主要的变化就是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生（一）表面层冷作硬化a．加工表面冷作硬化因为切削力的影响，在机械加工的过程中，很容易出现机械塑性变形的情况，从而使得晶格扭曲，还有畸变。
金属加工表面质量的影响因素及改进措施
金属加工表面质量的影响因素及改进措施摘要：加工表面质量是加工后零件的粗糙度。
经处理金属的物理、化学和其他性质可直接由零件粗糙度决定。
因此，必须分析影响金属加工表面质量的因素，以便找到提高产品性能的方法。
本文分析了影响金属加工表面的因素，并提出了一些改进建议，以供参考。
关键词：金属加工表面质量；影响因素；改进措施前言在实际金属加工过程中，金属加工的表面质量要求因产品而异，产品越复杂，金属加工的表面质量要求越高。
在这种情况下，应根据实际需要选择不同的金属加工工具和不同的金属加工方法，并应根据影响金属加工表面质量的实际因素采取适当的改进措施，以提高金属加工表面的质量。
金属表面质量可以说是其功能和使用时间的基础。
只有不断改善影响因素，才能更好地促进金属工业发展。
1金属加工表面质量影响因素许多因素影响金属加工表面的质量。
本质上有三种主要类型:(1)切削强度和切削热。
加工是加工金属零件的极其重要和常见的过程。
零件经常会因切割过程中的拖曳约束而发生一系列变更，包括金相的排列方式以及表面层的硬度和完整性。
例如，平板硬化是指原始金属强度的增加、表面物理特性的变化、塑性的降低以及加工过程中硬度的增加。
但是，当切割过程产生的切割热量达到一定的水平时，金属零件表面的强度和硬度会降低。
(2)系统误差与工艺选择不符。
系统误差(也称为原始误差)是指流程调整中的原始误差和基本原理中的原始误差。
拟合误差是加工过程中由于加工设备、切割边和金属原材料不适当而引起的误差。
可以根据工作经验和产前检查减少这一误差。
例如，切割金属时，在金属表面留下的痕迹通常是刀具的原始形状。
如果未正确使用刀具，则金属的塑性变形会异常，摩擦产生的裂缝会增加，表面的粗糙度也会提高。
理论误差是由轮廓刀具或类似运动引起的间隙。
这主要是由于先进的金属加工技术、工艺和设备造成的。
(3)热塑性应变和残余应力。
在切削强度的作用下，金属零件表面的塑性变形会导致金属层的内外分层，而由于切削热而导致的内部和外部金属层比率的差异是产生残余应力的主要原因。
3.1表面质量概述及表面粗糙度的影响因素
谢谢大家！
②表面层金属的残余应力的影响
拉伸残余应力将使耐疲劳强度下降；压缩残余应力则使耐疲劳强度提高。
3. 表面质量对耐蚀性的影响 （1）表面粗糙度的影响 表面粗糙度值越大，加工表面与气体、液体接触的面积越大，腐蚀物 质越容易沉积于凹坑中，耐蚀性能就越差。 （2）表面层金属力学物理性质的影响 零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利 于提高零件表面抵抗腐蚀的能力。 4. 表面质量对零件配合质量的影响 (1) 对于间隙配合表面 原有间隙将因急剧的初期磨损而改变，表面粗糙度越大，变化量就 越大，从而影响配合的稳定性。 (2) 对于过盈配合表面 表面粗糙度越大，两表面相配合时表面凸峰易被挤掉，这会使过盈量 减少，影响配合的可靠性。
（4)表面缺陷 加工表面上出现的缺陷，如砂眼、气孔、裂痕等。
2．表面层金属的力学物理性能和化学性能 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 学物理性能和化学性能将发生一定的变化，主要反映在以下几方面： （1)表面层金属的冷作硬化
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。
3.2 影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改进措施
3.2.1 切削加工表面粗糙度 其值主要取决于切削残留面积的高度。影响切削残留面积高度的因素 主要有：刀尖圆弧半径r、主偏角kr、副偏角kr’及进给量f等。 车削、刨削时残留面积高 度的计算示意图如图3。其中图 a 是用尖刀切削的情况，切削 残留面积的高度为：
3.2.2 磨削加工后的表面粗糙度 1．几何因素的影响 单纯从几何因素考虑，可以认为：在单位面积上刻痕越多，即通过单位 面积的磨粒数越多，刻痕的等高性越好，则磨削表面的粗糙度值越小。 （1）磨削用量对表面粗糙度值的影响 砂轮的速度越高、工件速度越低、砂轮的纵向进给减小，工件表面的 每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值将减小。
几何缺陷和残余应力
几何缺陷和残余应力全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着科技的进步和工业的发展，几何缺陷和残余应力已经成为工程设计和制造过程中需要重点关注的问题之一。
几何缺陷和残余应力对材料的性能和可靠性有着重要影响，因此需要认真分析和有效控制。
让我们先来了解一下什么是几何缺陷和残余应力。
几何缺陷是指材料或产品在制造过程中出现的形状、尺寸、表面质量不合格的问题。
几何缺陷可能是由于材料的选择、工艺参数的控制不当或者生产设备的失效等原因造成的。
几何缺陷会导致产品的性能下降，甚至在使用过程中出现故障，对产品的可靠性和安全性造成威胁。
而残余应力是指在材料制造或加工过程中，由于内部应力不完全释放所产生的残余应力。
残余应力的产生与材料的加工方式、工艺流程、热处理过程密切相关。
残余应力会导致材料的变形、开裂，甚至影响产品的使用寿命。
针对几何缺陷和残余应力，工程技术人员需要采取一系列有效的措施来进行分析和控制。
对于几何缺陷，工程技术人员应该加强对材料选择和工艺参数控制的重要性认识。
合理的材料选择和严格的工艺控制可以有效降低几何缺陷的发生率，提高产品的质量和可靠性。
建立完善的检测和检验制度也是很重要的，及时发现和解决几何缺陷问题。
对于残余应力，工程技术人员需要深入研究材料的物理性能和结构特点，合理调整材料加工工艺，降低残余应力的产生。
采用适当的热处理和应力释放技术也可以有效地降低残余应力的大小，提高材料的可靠性和稳定性。
在实际工程设计和制造中，我们应该密切关注几何缺陷和残余应力的问题，制定相应的分析和控制方案，确保产品的质量和性能符合要求。
只有不断改进和提高我们的技术水平，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
【2000字】第二篇示例：几何缺陷和残余应力是固体材料中常见的两种问题，它们会对材料的性能和使用寿命产生影响。
几何缺陷指的是材料中存在的形状不规则或者尺寸不符合要求的问题，而残余应力则是由于材料加工或者热处理过程中所产生的内部应力。
残余应力 表面张力-概述说明以及解释
残余应力表面张力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:本文将详细探讨残余应力和表面张力这两个与材料性质和力学行为相关的重要概念。
残余应力是指在材料内部存在的一种应力状态，表征了物体负荷之后在去除载荷后剩余的应力。
而表面张力是液体表面处存在的一种特殊力，使得液体表面呈现出收缩的趋势，使液体分子聚集在一起形成液体的表面膜。
在本文中，我们将首先对残余应力进行详细的介绍。
残余应力可能源自材料制备过程中的热应力、冷却应力、加工应力等，它们会对材料的性能和稳定性产生重要影响。
我们将着重讨论残余应力的产生机制和对材料性能的影响，同时还会介绍一些常见的残余应力检测方法。
其次，我们将探讨表面张力的概念和作用。
表面张力是液体分子间相互作用力的结果，是造成液体表面紧缩的力。
我们将详细讨论表面张力的产生原理、表征方法以及在液体行为中的重要作用，如液体的凝聚现象、液体的形状和液滴的稳定性等。
最后，我们将探讨残余应力与表面张力之间的关系。
尽管它们是两个不同的概念，但从分子层面来看，它们都涉及到材料内部或表面分子间相互作用力的存在。
我们将探讨如何通过调控残余应力来影响表面张力，并且通过实例分析展示二者之间的关系。
通过对残余应力和表面张力的深入研究，我们可以更好地理解不同材料的行为和性能，从而指导材料的制备和应用。
同时，对于了解材料的疲劳性能、形变行为以及液体的稳定性等方面也具有重要意义。
因此，对于残余应力和表面张力的研究具有重要的理论和实践意义。
通过本文的研究，我们希望能够揭示残余应力和表面张力之间的关系，并为相关领域的研究和应用提供有益的启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成如下形式:1.2 文章结构本篇长文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
每个部分都有相应的小节，具体的内容安排如下：引言部分将对本文的主题进行概述，说明残余应力和表面张力的概念以及它们在材料科学中的重要性。
同时，引言部分将介绍本文的目的，即通过对残余应力与表面张力关系的探讨，揭示它们对材料性能的影响，并为相关研究提供启示。
金属加工表面质量的影响因素及改进措施
金属加工表面质量的影响因素及改进措施1.表面质量的含义任何机械加工的表面，不可能是理想的光滑表面，总是存在一定的微观几何形状误差。
表面材料在加工时受切削力、切削热的影响，也会使原有的物理一机械性能发生变化。
表面质量包括：（1）加工表面粗糙度。
是指加工表面的较小间距和微小峰谷的微观几何形状误差。
（2）表面层的物理——机械性能变化。
物理一机械性能变化主要有以下三个方面的内容：①表面层的冷作硬化。
在机械加工过程中，工件表面层金属产生了强烈的塑性变化，使表层的强度和硬度都有所提高，称表面冷作硬化。
②表面层残余应力。
在切削加工过程中，由于切削变形和切削热的影响，在加工表面会产生残余应力，如果残余应力超过材料的屈服强度，就会产生表面裂纹，表面的微观裂纹将给零件带来严重的隐患。
③表面层金相的变化。
工件表面经磨削精加工时，磨削产生的高温，会烧坏工作表面，使淬火钢件表面退火，引起表层金属发生相变，将大大降低表面层的物理一机械性能。
2.机械加工表面质量对机器使用性能的影响2.1 对耐磨性的影响（1）表面粗糙度对零件表面磨损的影响。
表面粗糙度值愈小，其耐磨损性愈好。
但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。
（2）表面冷作硬化对耐磨性的影响。
加工表面的冷作硬化一般可使耐磨性提高。
但过分的冷作硬化将引起金属过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨性下降。
2.2 对疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏，往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。
（1）表面粗糙度对疲劳强度的影响。
在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。
表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏的能力就愈差。
（2 ）残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响。
表面层残余拉应力，将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余压应力，能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生：表面冷硬化一般伴有残余压应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展，对提高疲劳强度有利。
机械加工质量的影响因素及防治措施
机械加工质量的影响因素及防治措施摘要：在加工过程中，影响工件表面质量的因素很多，导致产品质量不合格，进而影响其使用寿命和性能。
因此，它是进一步提高加工质量水平和工作效率的有效手段，也是加工人员和相关管理人员在加工前必须面对和考虑的问题。
关键词：机械加工质量；影响因素；防治措施1机械加工质量对产品性能的影响加工质量直接影响到产品的实际性能，因此要注意具体的影响程度，采取合理的方法，适当避免干涉程度，以保证加工质量更好，产品性能得到保证。
1.1 耐磨性加工质量是影响零件磨损的决定性因素。
在零件的具体操作过程中，如果加工表面粗糙，势必影响零件的操作效果，也会产生更为严重的后果。
零件的磨损可分为不同的阶段，主要包括两个阶段，即初始磨损阶段和正常磨损阶段。
表面的基本粗糙度是一个不容忽视的重要问题。
它会直接影响零件的使用。
如果表面粗糙度控制得当，损伤越小，使用寿命越长，其他部件的干涉越小。
如果表面粗糙度值太小，润滑油就不易保存，这就增加了部件在运行过程中与其他部件的接触面，相应的磨损程度也就大大提高。
1.2 疲劳强度金属易受多种因素和载荷的影响。
在各种因素和载荷的影响下，金属能够反映变形，同时又呈现冷热交替的状态，加剧了金属本身的疲劳。
零件一旦受到影响，加工阶段的表面粗糙度会显著提高，抗疲劳效果较差。
1.3耐腐蚀性一般来说，零件往往表现出相应的耐腐蚀性因素，而外观的表面质量会严重影响零件的耐腐蚀性。
零件是否会发生严重腐蚀与表面质量的好坏密切相关[3]。
如果零件的实际粗糙度很明显，则表明其耐腐蚀性很低。
如果表面光滑，基本防腐效果极佳。
2 影响机械加工表面质量的因素根据机械加工原理以及实际生产经验，影响机械加工表面质量的因素可以分为以下几个方面：2.1影响表面粗糙度的因素2.1.1材料的性能影响粗糙度机械零件基体材料的性能是决定加工后表面性能的重要因素。
例如，发现合金材料在加工前经过热处理。
这种热处理可以改善合金材料在加工过程中的磨损机理，提高合金材料的耐磨性，获得表面耐磨性好的机械零件。
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• 影响残余应力的工艺因素主要是刀具的前角、切削速度以及工件 材料的性质和冷却润滑液。但是，具体情形则视其对切削时的塑 性变形、切削温度和金相组织变化的影响程度而定。
冷态塑性变形
塑Байду номын сангаас变形
残余应力的产生 金相组织变化 热态塑性变形
冷态塑性变形和金相组织变化
• 冷态塑性变形 机械加工时，表层金属产生强烈的塑性变形。工件表面的晶粒 沿切削速度方向被拉长，密度减小，比容增大，而里层材料阻碍这 种变化。所以工件的表面层产生残余压应力，里层产生残余拉应力。 • 金相组织变化 切削时产生高温引起表面的相变，由于不同的金相组织有不 同的比容，表面层金相变化造成体积变化。表面层体积膨胀产生压 应力，体积缩小则产生拉应力。
热态塑性变形
加工时，温度与离表面深度
加工时，应力与离表面深度
开始冷却时，应力与离表面深度
最后冷却时，应力与离表面深度
三类磨削条件
轻磨削——塑性变形 中等磨削——金相组织变化 重磨削——热态塑性变形和金相组织变化
磨削裂纹的产生
• 当工件表面的残余拉应力超过材料的强度极限时，零件表面就会 出现裂纹，一般在0.25~0.50mm的深度，大多数垂直于磨削方 向或成网状。 磨削裂纹产生的主要原因是材料性 质及热处理工序。因此，在磨削前 先去除残余应力会比较好，渗碳、 渗氮时，如果工艺不当，也容易出 现网状裂纹。