机械加工表面质量

↑。

3、被加工材料：硬度↑，冷作硬化↓；塑性↑，冷作硬化↑。

（二）减少表面层冷作硬化的措施 1、合理选择刀具几何参数

前角↑，冷作硬化↓；后角↑，冷作硬化↓；钝圆半径↓ ，冷作硬化↓。

2、限制后刀面磨损 3、合理选择切削用量

切削速度↑，冷作硬化↓；进给量↓ ，冷作硬化↓ 。 二、表面层的金相组织变化

切削一般不会导致金相组织变化，磨削因单位切削截面消耗的功率较大，常常导致金相组织变化。

磨削淬火钢时容易出现的烧伤：

回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度，而未达相变温度，产生回火组织（索氏体或屈氏体）。

淬火烧伤：磨削区温度超过相变温度，由于冷却液急冷，表层出现二次淬火马氏体。

退火烧伤：磨削区温度超过相变温度，不用冷却液，工件缓慢冷却，发生退火。 三、表面层残余应力

定义：去除外力和热源作用后,零件内部自身平衡的应力，称残余应力。 残余应力的成因：

（一）局部温升过高引起的热应力

*材料在高温下，处于塑性状态，因温度升高体积膨胀而发生塑性流动； *材料在低温下，处于弹性状态，因温度降低体积减小而发生收缩，受下层材料的限制，发生弹性变形，形成残余应力。

设材料从20oC升至800oC，然后回到20oC，这层金属长度l的相对伸长量为：

所产生的残余拉应力为：

（二）局部金相组织变化引起的相变应力

残余奥氏体→回火马氏体：体积膨胀，表层为残余压应力； 马氏体→屈（索）氏体：体积收缩，表层为残余拉应力。 （三）表面局部冷塑变形引起的塑变应力

在切削方向上存在拉应力，与其垂直的方向上存在压应力。

（四）金属冷塑变形，比容积增大导致的表面残余应力

金属发生冷塑变形，比重下降，体积增大， 使：表层存在压应力 下层存在拉应力

四、减小残余拉应力、防止表面烧伤和裂纹的工艺措施 （一）合理选择磨削用量

磨削传热分析模型：

*磨削区温度与磨削用量之间的关系为：

磨削深度↑，磨削温度↑ ；砂轮速度↑，磨削温度↑ ； 工件速度↑，磨削温度↑ ； 进给量↑，磨削温度↓。

*磨削区温度剃度分布规律：工件速度↑，温度剃度↑ ，高温层厚度↓；

可以同时提高砂轮和工件速度，既减小高温层厚度，又控制表面粗糙度。较薄的烧伤层可在清磨时去掉。

磨削18CrNiWA钢时的无烧伤临界比值曲线：