Machining surface quality

发布时间：2014/5/21　浏览次数：2690

the metal surface microhardness, microstructure change and the generation of residual stress.Due to the generated 

when the plastic deformation of grinding and cutting heat is more serious than when the blade cutting, thus grinding 

processing surface layer after the above three changes in physical and mechanical properties.
 
(1) surface cold work hardening
 
1. The main factors influencing the cold work hardening
Cutting edge blunt round radius increases, the enhanced effect on the surface of metal extrusion, plastic deformation, 

lead to enhanced cold hard.After cutter blade wear, after growing friction on the surface of the blade and processed, 

plastic deformation increases, lead to enhanced cold hard.
Cutting speed increases, the action time of the cutting tool and the workpiece, reduce plastic deformation expansion 

depth, chilled layer depth decreases.After cutting speed, cutting heat on the workpiece surface layer effect time is 

shortened, will increase the degree of cold hard.Increase feed, cutting force also increases, the surface of metal plastic 

deformation, chill effect strengthened.
 
The greater the workpiece material of plastic, cold hard phenomenon is more serious.
 
2. The cold work hardening and its evaluation parameters
In the process of machining, plastic deformation resulting from cutting force, make the lattice distortion, distortion, 

intergranular shear sliding, grain being stretched and fibrosis, or even broken, these will increase the hardness and 

strength of surface layer of metal, this phenomenon is called cold work hardening (or improved).The result of the 

surface layer of metal reinforcement, increases the metal deformation resistance, reduce the plastic metal, metal 

changes the physical properties of it.
By cold work hardening of metal in a high-energy unstable state, there is only one possible, the instability of the metal is to relatively stable state, this 

phenomenon is called weakening.Weakening effect depends on the size of the temperature, temperature, 

the size of the length of duration and degree of reinforcement.Due to the metal in the machining process 

at the same time by force and thermal effect, therefore, processing after the end of the surface of metal properties 

depends on the result of comprehensive role in strengthening and weakening.
 
Three evaluation of cold work hardening index, namely, the metal surface microhardness HV, the depth of 

hardening layer h and hardening degree N.
 
(2) the surface residual stress
 
1. The causes of residual stress
A. the cutting in the processing surface metal layer inside plastic deformation occurs, the surface of metal volume 

increase
Because only in the surface of metal plastic deformation, and the surface of metal volume increase, volume expansion,

 inevitably stop by layer metal attached to it, thus produced the residual stress in the surface metal layer, and the 

residual tensile stress in the inner metal.
B. cutting, the cutting zone will have a lot of cutting heat is generated
C. different microstructure with different density, also have different volume
If the surface layer of metal produced the change of microstructure, the change of the surface of metal volume must 

be linked to the matrix metal barriers, thus there are residual stress is generated.
 
2. The main work parts surface final machining method selection
Main work surface parts is very important to the choice of final machining method, because the final process in the 

work surface residual stress will directly influence on the performance of the machine parts used.
 
Finally choose parts mainly work surface machining method, the parts must be taken into consideration the specific 

working conditions on the surface of the main work and may damage forms.
Under cyclic loading, the local micro cracks on the surface of machine parts, due to the effect of tensile stress in the 

primary cracks expand, causing parts fracture.Think in terms of parts that are more resistant to fatigue damage, 

the surface of the final process should choose can generate residual compressive stress in the surface processing 

methods.
 
(3) the surface layer material microstructure changes
When the temperature of the heat cutting make the processed surface more than after the phase transition 

temperature, the microstructure of surface layer of metal will change.
1. The grinding burn
When the grinder piece surface layer when the temperature is above phase transition temperature, the surface 

layer microstructure changes in the metal, reduce the surface metal strength and hardness, accompanied 

by residual stress produced, appear even micro crack, this phenomenon is called grinding burns.When grinding 

of hardened steel, may produce the following three kinds of burns:
 
Temper burn
If the grinding zone temperature does not exceed the phase transition temperature of hardened steel, but 

exceeds the martensitic transformation temperature, workpiece surface metal tempered martensite 

organization will shift into a lower tempering hardness organization (sorbite or austenite), which burns called 

tempering burns.
 
Quenching burns
If the temperature exceeds the phase change temperature in the grinding zone, coupled with the cooling 

liquid quenching effect, the surface metal secondary hardening occurs, the surface of metal in the secondary 

quenching martensite structure, its hardness is higher than the original tempered martensite, in its lower,

 due to the slower cooling, the hardness is lower than the original tempered martensite tempered 

organization (sorbite or austenite), this burn is called hardening burns.
 
Annealing burns
If the grinding zone temperature than the phase transition temperature and the grinding area and no cooling fluid, 

metal surface will produce annealing organization, will be a sharp drop in surface hardness, burn this burn is called 

annealing.
 
2. Improve grinding burns
Grinding heat is the cause for grinding burn, therefore to improve the grinding burn by two ways: one is reducing 

grinding re generate as much as possible;The second is to improve the cooling condition, as far as possible 

to create fewer calories into the workpiece.
 
Correct selection of grinding wheel
 
Select rational cutting parameter
 
Improve the cooling conditions