Mekaanisten osien työstyksessä työkappaleeseen vaikuttaa leikkausvoima ja leikkauslämpö, mikä muuttaa pintakerroksen metallin fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. Hiontaprosessissa plastinen muodonmuutos ja leikkauslämpö ovat vakavampia kuin leikkuureuna. Osien koneistettujen pintojen mekaanisten ominaisuuksien varmistamiseksi on tiedettävä, mitkä tekijät vaikuttavat osien koneistettujen pintojen mekaanisiin ominaisuuksiin.
1. Kylmätyökarkaisu- ja arviointiparametrit
(1) Metallien kylmäkarkaisu
Työstöprosessissa leikkausvoiman roolin vuoksi plastinen muodonmuutos on erittäin helppo tapahtua, mikä tekee hilasta vääristyneen, vääristyneen ja jopa rikki. Nämä parantavat pintametallin kovuutta ja lujuutta, jota kutsutaan kylmätyökarkaisuksi.
(2) Tärkeimmät kylmätyökarkaisuun vaikuttavat tekijät
Leikkaussärmän tylppäsäteen kasvaessa pintametallin ekstruusiovaikutus tehostuu, mikä pahentaa plastista muodonmuutosta ja johtaa kylmäkovuuden vahvistumiseen.
Työkalun takapinnan kuluminen lisääntyy, ja työkalun takapinnan ja koneistetun pinnan välinen kitkakiinnitys lisää plastista muodonmuutosta, mikä johtaa kovettumiseen.
Leikkaavan terän tylpän säteen vaikutus karkaisun leikkausnopeuteen kasvaa, työkalun ja työkappaleen välinen vuorovaikutusaika lyhenee, jolloin plastisen muodonmuutoksen venymissyvyys pienenee ja karkaistun kerroksen syvyys pienenee. Kun leikkausnopeutta lisätään, leikkauslämmön vaikutusaika työkappaleen pinnalla lyhenee, mikä johtaa karkaisuun.
2. Pintakerrosmateriaalin metallografisen rakenteen muutos
(1) Hiontapala: kun hiomatyökappaleen pinnan lämpötila nousee faasimuutoslämpötilan yläpuolelle, pintametallissa tapahtuu metallografisia muutoksia, mikä vähentää pintametallin lujuutta ja kovuutta, mikä johtaa jäännösjännitykseen ja pieniin halkeamiin. Karkaisupalovammoja, sammutuspalovammoja ja hehkutuspalovammoja voi esiintyä karkaistua terästä hiottaessa.
Karkaisupala: lämpötila hiontaalueella ei ylitä karkaisun teräksen muuntumislämpötilaa, mutta on ylittänyt karkean kappaleen muuntumislämpötilan. Työkappaleen pintametallin karkaisumartensiittirakenne muuttuu matalakovuusiseksi karkaisurakenteeksi.
Karkaisupoltto: Jos leikkausalueen lämpötila ylittää faasimuutoslämpötilan yhdistettynä jäähdytysnesteen karkaisuun, pintametalli käy läpi toissijaisen sammutuksen ja sen kovuus on korkeampi kuin karkaistun martensiitin, kun taas alempi kerros se jäähtyy hitaasti ja karkaisukangas, jonka kovuus on alhaisempi kuin alkuperäisen karkaistun martensiitin, tulee näkyviin.
Hehkutuspoltto: Jos leikkausalueen lämpötila ylittää faasimuutoslämpötilan, eikä hionta-alueelle pääse jäähdytysnestettä, pintametalli muodostaa paluurakenteen, mikä aiheuttaa jyrkän pinnan kovuuden laskun.
(2) Pintakerroksen jäännösjännitys: leikkausvoiman vaikutuksesta koneistettuun pintaan vaikuttaa vetojännitys, mikä johtaa venymiseen plastiseen muodonmuutokseen. Kun pinta-ala pyrkii kasvamaan, sisäkerros on elastisessa muodonmuutoksessa. Kun leikkausvoima poistetaan, sisämetallilla on taipumus palautua, mutta se ei voi palata alkuperäiseen muotoonsa pintakerroksen plastisen muodonmuutoksen rajoituksen vuoksi. Tästä syystä pintakerroksessa on jäännöspuristusjännitys ja sisäkerroksen vetojännitys.