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1、8.1 机械加工表面质量包括哪些内容？为什么机械零件的表面质量与加工精度具有同等重要的意义？答：1、表面质量是指机器零件加工后表面层的微观集合形状和物理机械性能。机械加工表面质量的含义有两方面的内容：（1）表面层的几何形状特征，其包括表面粗糙度和表面波度；（2）表面层的物理机械性能，其包括表面层冷作硬化、表面层金相组织的变化和表面残余应力。2、之所以说机械零件的表面质量与加工精度具有同等重要的意义是因为：一个零件的加工质量分为两部分，一是零件加工精度（含尺寸、形状、位置精度），二是表面质量（含表面粗糙度和表面变质层）。前者是从宏观上保证加工的零件满足设计要求，后者是说微观上所存在加工缺陷。它主
2、要影响零件的装配精度、疲劳强度等。所以就是从不同的角度保证零件的加工精度以满足使用要求。8.2 零件加工表面质量对机器的使用性能有哪些影响？答：（1）表面质量对零件的耐磨性有影响，同样条件下，零件的耐磨性取决于表面质量；（2）表面质量对零件疲劳强度的影响；（3）表面质量对零件抗腐性能的影响；（4）表面质量对零件的配合质量、密封性能及摩擦系数有很大的影响。8.3 影响加工工件表面粗糙度的因素有哪些？车削一铸铁零件的外圆便面，若进给量 f=0.4mm/r，车刀刀尖圆弧半径r=3mm，是估算车削后表面粗糙度值。答：1、影响因素：（1）几何因素，几何因素是刀具相对于工件作进给运动时在加工表面上遗留下来
3、的切削残留面积。（2）物理因素，切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有比较大的差别这主要是因为与被加工材料的性能及切削机理有关的物理因素的影响。（3）工艺系统的振动，如果工艺系统存在振动，会破坏正常的切削过程。2、Rmaxf28r=0.42836.67(um)8.4 磨削加工时，影响加工表面粗糙度的主要因素有哪些？答：影响磨削后的表面粗糙度的因素也可以归纳为与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形有关的物理因素及工艺系统的振动因素三个方面。从几何因素看，砂轮上磨粒的微刃形状和分布对于磨削后的表面粗糙度是有影响的。从物理因素看，大多数磨粒只有滑擦，耕犁作用。另外引起磨
4、削表面粗糙度值增大的主要原因还往往是工艺系统的振动所致，增大工艺系统刚度和阻尼，做好砂轮的动平衡以及合理地修正砂轮可显著减小粗糙度值。8.5 什么是冷作硬化现象？其产生的主要原因是什么？为什么切削速度增大，冷作硬化现象减小？而进给量增大，冷作硬化现象却增大？在相同的切削条件下，切削钢件比切削工业纯铁冷作硬化现象小？而切削钢件比切削有色金属的冷作硬化现象大？答：冷作硬化：零件在机械加工中表面层金属产生强烈的冷态塑性变形后，引起强度和硬度都有所提高的现象。产生原因：切削（磨削）加工时，表面层金属由于塑性变形使晶粒间产生剪切滑移，晶格扭曲，经理发生拉长、破碎、纤维化，从而使表面层材料强化，强度和硬度
5、提高。表面层的冷作硬化的程度，取决于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。速度越大，塑性变形越不充分，则硬化程度越小；力越大塑性变形大，则硬化程度大。8.6 什么是磨削“烧伤”？为什么磨削加工常产生“烧伤”？为什么磨削高合金钢较普通碳钢更容易产生“烧伤”？磨削“烧伤”对零件的使用性能有何影响？试举例说明减少磨削烧伤及裂纹的办法有哪些。答：1、磨削加工时，切削力大，切削速度也非常高，去除单位体积的材料所消耗的功率，是其他切削方法的数十倍。这样大的能量消耗绝大部分转换成了热量。而磨削的体积小数量少，砂轮的导热性有相当的差，磨削过程中有 70%以上的热量都瞬时传给了工件。在很短的时间内磨削区域内
6、温度可上升到 4001000，甚至超过钢的熔点。这样大的加热速度，促使加工表面局部形成瞬时聚热现象，温升超过相变温度，并有很大的温度梯度，导致金相组织的变化，出现强度和硬度下降，产生残余应力甚至导致裂纹，这就是磨削烧伤现象。2、影响磨削加工时金相组织变化的因素有工件材料、磨削温度、温度梯度、及冷却速度等。工件材料为低碳钢时不会发生相变，高合金钢如轴承钢、高速钢、镍铬钢等传热行特别差，在冷却不充分时易出现磨削烧伤。8.7 机械加工时，为什么工件表面层金属会产生残余应力？试述加工表面产生残余拉应力和压应力的原因。磨削加工与切削加工，在工件表面产生残余应力的原因是否相同？答：1、在机械加工过程中，工
7、件表面层金属相对于基体金属发生形状、体积或金相组织变化时，表面层中将产生残余应力。产生表面层残余应力的主要原因是：（1）冷态塑性变形（2）热态塑性变形（3）金相组织变化。2、机械加工时，表面层金属产生强烈的塑性变形。沿切削速度方向上表面上产生拉伸变形，晶粒被拉长，金属密度会下降，既比容增大，而里层材料则阻碍这种变形，因而在表面层产生压应力，在里层产生残余拉压力。3、切削加工时，如果切削温度不高，则以冷态塑性变形为主，若温度高，则以热态塑性变形为主。磨削时表面层残余应力随磨削条件不同而不同，轻磨削条件产生浅而小的残余应力；中等磨削条件产生浅而大的拉应力；重磨削下产生身而大的拉压力。8.8 磨削淬
8、火钢时，加工表面的硬度有可能升高或降低，试分析其可能得原因，并说明表面层的应力符号。答：淬火钢在不同磨削条件下出现的表面层硬度不一样。当磨削深度小于 10um 时，由于温度的影响使表面层的回火马氏体产生弱化，并与塑性变形产生的冷作硬化现象综合而产生了比基体硬度低的部分，而表面的里层由于磨削加工中的冷作硬化作用起了主导作用而又产生了比基体硬度高的部分。当磨削深度为 2030um 时，冷作硬化的作用减少，磨削温度起了主导作用。由于磨削区温度高于马氏体转换温度，低于相变温度而使表面层马氏体回火烧伤。当磨削深度增至50um 时，磨削区最高温度有超过了相变临界温度，极冷时产生淬火烧伤，而再往里层则硬度又
9、逐渐升高直至未受热影响的基体组织。8.9 超精加工、珩磨、研磨等光整加工方法与细密磨削相比，其工作原理有何不同？为什么把他们作为最终加工工序？它们都适合那种场合。答：1、光整加工使用细粒度磨料对工件表面进行微量切削和挤压的过程。精密磨削是依靠砂轮工作面上修整出大量等高微刃进行精密加工的，这些等高微刃能从尚具有微量缺陷和尺寸、形状误差的工件表面切除极微薄的余量，故可获得很高的加工精度。2、之所以把他们放在最终工序是因为它们的切削深度和进给量一般极小，切削速度则很高。其最后获得较高的表面质量。3.用一般的加工方法难以达到很低的表面粗糙度值（小于 0.02um）时，多采用光整加工。8.10 刨削一块
10、钢板，在切削力的作用下被加工表面层产生塑性变形，其密度从 7.87103kg/m3降至 7.75103kg/m3，试问表面层产生多大的残余应力？是压应力还是拉应力？答：VVV=7.757.78 1+VV=7.757.78=10.037.78 VV=0.037.78 体膨胀系数VV线膨胀系数ll的 3 倍，故，ll=V3V=0.017.78=-0.129102 压=Ell=2.11050.129102=2709MPa 8.11 在外圆磨床上磨削一根淬火钢时，工件表面温度高达 950，因使用冷却液而产生回火。表面层金属由马氏体转变为珠光体，其密度从 7.75103kg/m3增至 7.78103kg
11、/m3。试问表面层产生多大的残余应力？是压应力还是拉应力？答：VVV=7.757.78 1VV=7.757.78=10.037.78 VV=0.037.78 体膨胀系数VV线膨胀系数ll的 3 倍，故，ll=V3V=0.017.78=0.129102 拉=Ell=2.11050.129102=2709MPa 8.12 在平面磨床上，磨一块厚度为 10mm、宽度为 50mm、长为 30mm的 20 钢工件，磨削时表面温度高达 900，是估算加工表面层和非加工表面层残余应力数值，并画出近似的变形图及应力图。附录资料：不需要的可以自行删除 负数知识点总结 一、负数的定义 1、以前所学的所有数（0 除
12、外）都是正数，也就是说正数前面的“+”是可以省略不写的！2、负数的定义：在正数前面加上“-”就是负数。3、负数前面必定有“-”如果前面不是“-”（可能没有符号或者是“+”）都是正数（0 除外）。4、0 既不属于正数，也不属于负数，它是正数和负数的分界。二、负数的作用 1、负数是在人为规定正方向的前提下出现的。2、负数常用来表示和正数意义相反的量。3、在选择用正数还是负数表示时，首先看是否规定了正方向。4、一般含有褒义的量用正数表示，含有贬义的量则用负数表示。例：零上 5用+5表示；零下 5用-5表示。收入 2000 元用+2000 元表示；支出 500 元用-500 元表示。三、常见负数的意义
13、（1）地图上的负数：中国地形图上，可以看到我国有一座世界最高峰珠穆朗玛峰，图上标着8848，在西北部有一吐鲁番盆地，地图上标着155 米，你能说说 8848 米，155 米各表示什么吗？这两个高低是以谁为标准的？（2）收入与支出 收入：2600 元，（）教育支出：300 元 （）娱乐支出：500元 （）。（3）电梯间的负数 3 层是什么意思？是以谁为标准的？以学校为起点，往东走为正，往西走位负，小明从学校走了+50m，又走了-100m，这时小明离学校的距离是（）。食品包装上常注明：“净重 5005g，”表示食品的标准质量是（），实际没袋最多不多于（），最少不少于（）。四、负数的读法和写法 1、
14、读法：在所读数的前面加上“负”2、写法：在所写数的前面加上“”五、认识数轴 1、数轴的要素：正方向（箭头表示）、原点（0 刻度）、单位长度（刻度）。正方向：根据题意要求确定正方向，一般以向上或向右为正方向。原点：也就是数字 0 所在的位置，一般根据表示数字的分布情况来确定，如果需要表示的正负数差不多相等时原点在数轴中间；如果正数比负数多得多原点偏左；如果负数比正数多得多原点偏右。单位长度：由所要表示多的大小来决定刻度之间距离的大小，如果数字偏大刻度距离可以适当小一些，如果数字偏小刻度距离可以适当大一些。单位长度不一定每个刻度只能表示 1。2、用数轴表示数 在已给数轴上表示数：根据数字在对应的刻度上描点表示。对于非整数的表示：将刻度进一步细分如，需要将 01 之间线段分为 3 等分则2 等分处为该数。对于负数的表示：负数都在 0 的左面，正数都在 0 的右面。例：+3.5 在 3 和 4中间，而-3.5 在-3 和-4 中间。3、根据数轴比较数的大小 所有的正数都大于负数；所有的负数都小于正数 0 左边的数都是负数，0 右边的数都是正数；在数轴上越靠右边的数越大，越靠左边的数越小；负数比较大小，不考虑负号，数字部分大的数反而小；0 大于所有的负数，小于所有的正数。负数 0 正数