零件拋光前表面層的特性

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機(jī)械加工后在零件表面上形成了很薄的表面層，其特性與內(nèi)部基體的特性有很大的區(qū)別。下面以刨削加工方法所獲得的表面為例來(lái)進(jìn)行分析研究，當(dāng)工件以速度。逐漸接近刀刃時(shí)，在切削層處金屬產(chǎn)生壓縮和剪切變形，最后沿剪切面OM方向剪切滑移而成為切屑。此時(shí)在切屑與金屬分離處的加工表面，由于刀刃鈍圓半徑拋光的影響，不是整個(gè)切削層厚度ap都被）9具切下來(lái)，而是有薄薄的一層厚度為Aa的金屬無(wú)法沿OM方向滑移變形而隨著工件繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，從59刃0點(diǎn)下面擠壓過(guò)去，從而使切削層金屬在0點(diǎn)處分離為兩部分：0點(diǎn)以上部分成為切屑并沿前刀面流出；O點(diǎn)以下部分經(jīng)刀刃擠壓而留在已加工表面上。該部分金屬經(jīng)過(guò)刀刃鈍圓部分的B點(diǎn)之后，又受到后刀面上一段棱帶BC的擠壓和摩擦，這種劇烈摩擦又使工件表面金屬受到剪切。當(dāng)工件繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，已加工表面沿著刀具的后刀面彈性恢復(fù)。在恢復(fù)過(guò)程中，表面金屬在CD長(zhǎng)度上繼續(xù)與后面摩擦，當(dāng)恢復(fù)到最終恢復(fù)量Ah后，完成整個(gè)切削過(guò)程。由此可見(jiàn)，工件表面在整個(gè)切削過(guò)程都處在楔入、擠壓、斷裂和摩擦的復(fù)雜受力狀態(tài)下，進(jìn)行彈性和塑性變形，在切削力、切削熱和周?chē)橘|(zhì)的共同作用下，改變了工件表面原有的幾何特征和物理力學(xué)性能。其他機(jī)械加工方法完成的切削過(guò)程，與刨削大致相同，只是受力狀態(tài)、變形程度有所區(qū)別，加工后所獲得的表面層狀況也將隨之發(fā)生變化。

一般機(jī)械加工后的金屬表面層可用圖1-2表示其組成情況。圖中將表面層分為內(nèi)、外兩層，外表面層主要由吸附層和氧化層組成，內(nèi)裂乏面層為變形層，變形層中金屬會(huì)引起殘余應(yīng)互力、硬度及金屬組織的變化。金屬表面層的厚度一般很難準(zhǔn)確地確定，它是隨工￡件材料、加工方法和處理方法的不同而變化。表面氧化層厚度至少在Inm，有的達(dá)20nm～40nm或更厚。當(dāng)氧化層厚度超過(guò)40nm時(shí)，可呈現(xiàn)氧化物的固有顏色。例如，粗磨表面殘余應(yīng)力層厚度可達(dá)0. 318mm；硬度層厚度可達(dá)0. 254mm；塑性變形厚度可達(dá)0.089mm，而噴丸處理后變形層厚度可達(dá)0.5mm~1.5mm。

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