切削加工时表面粗糙度形成的原因及其影响因
影响切削加工表面质量的因素及改进措施

2.刀具的刃磨质量 刀刃前、后刀面,切削刃本 身的粗糙度值直接影响被加工面 的粗糙度。一般来说,刀刃前、 后刀面的粗糙度应比加工面要求 的粗糙度小 1~2 级。 3.刀具的材料 刀具材料与被加工材料金属 分子的亲和力大时,被加工材料 容易与刀具粘结而生成积屑瘤和 鳞刺,且被粘结在刀刃上的金属 与被加工表面分离时还会形成附 加的粗糙度。因此,凡是粘结情 况严重,摩擦严重的,表面粗糙 度都大;反之,如果粘结和摩擦 不严重的,表面粗糙度都小。 (二) 切削条件 1.切削速度 v 加工塑性材料时,切削速度 对积屑瘤和鳞刺的影响非常显 著。切削速度较低易产生鳞刺, 低速至中速易形成积屑瘤,粗糙 度也大。避开这个速度区域,表面 粗糙度值会减小。加工脆性材料 时,因为一般不会形成积屑瘤和 鳞刺,所以切削速度对表面粗糙
径 r 对表面粗糙度有双重影响:r 增大时,残留高度减小,另一方 面变形将增加。由于前一种影响 较大,所以当刀尖圆弧半径 r 增 大时,表面粗糙度将降低。因此 在刚度允许的条件下,增大刀尖 圆弧半径 r 是降低表面粗糙度的 好方法。副偏角 'r 愈小,表面粗 糙度愈低。但减小副偏角容易引 起振动,故减小副偏角,必须视 机床系统的刚度而定。当 'r 大到 一定值时,副刃就不参与残留面 积的组成,再增大 'r,也不会使 表面粗糙度值增加。采用一段长 度稍大于进给量的修光刃 (修光 刃上 'r=0) 是降低表面粗糙度的 有效措施,利用增加修光刃来消 除残留面积是实际加工工件中常 常采用的方法。前角对表面粗糙 度没有直接的影响,由于前角大 时对抑制积屑瘤和鳞刺有利,且 增大了。可使刃口圆弧半径 r 减 小,所以在中、低速范围内适当 增大可有利于减小表面粗糙度。 当 v>50m / min 时,0 就基本上不 产生影响。
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浅论表面粗糙度及其影响因素

C OCCUPATION2013 0180案例ASES浅论表面粗糙度及其影响因素高瑞兰摘 要:本文简要介绍了表面粗糙度对机械零件使用性能的影响,强调要获得好的工件表面质量,就必须降低表面粗糙度,并简要列举了降低表面粗糙度的几种措施。
关键词:表面粗糙度 工作精度 配合性质 加工参数 切削液表面粗糙度是指零件加工表面具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,零件表面越光滑。
在机械加工过程中,工件表面粗糙度的大小,是衡量工件表面质量的重要标志,对机械零件的使用性能具有很大影响。
一、工件表面粗糙度对机械零件使用性能的影响1.加剧零件的摩擦和磨损机器做功时,许多零件的表面之间存在着相互运动,相互运动将产生摩擦,进而导致磨损。
由于零件表面粗糙度的存在,当两个零件表面接触时,它们的接触面不是整个零件表面,而仅仅是两加工表面上许多突出小峰的顶端,从而导致实际接触面积只是理论面积的一部分,而加剧了零件的磨损。
并且表面越粗糙,接触面积越小,越易磨损,也就是零件的耐磨性越差。
但同时也要注意并不是表面越光滑越好,当表面粗糙度值超过一定值后,会由于表面过于光滑不利于润滑液的储存,且使接触表面之间的分子亲和力增大,甚至发生分子粘合,使摩擦阻力增大,从而进入一个急剧磨损阶段。
2.影响机器和仪器的工作精度工件的粗糙表面易于磨损,使配合间隙增大,从而使运动件灵敏度下降,影响机器和仪器的工作精度。
3.对配合性质造成影响在间隙配合中,如果零件的配合表面粗糙,就会使配合件很快磨损而增大配合间隙,改变配合性质,降低配合精度;在过盈配合中,如果零件的配合表面粗糙,则装配后配合表面的凸峰被挤平,配合件间的有效过盈量减小,降低配合件间的连接强度,从而影响配合的有效性。
4.对零件强度造成影响零件表面越粗糙,对应力集中越敏感,特别是在交变载荷作用下,产生的交变应力在工件表面微观不平度凹谷处易造成应力集中,从而形成细小裂纹,甚至使工件损坏。
影响机械加工表面粗糙度的几个因素及措施

职教类影响机械加工表面粗糙度的几个因素及措施摘要:表面粗糙度是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度,它是评价零件的一项重要指标。
一般说来,它的波距和波高都比较小,是一种微观的几何形状误差。
对机械加工表面,表面粗糙度是由切削时的刀痕,刀具和加工表面之间的摩擦,切削时的塑性变形,以及工艺系统中的高频振动等原因所造成的。
表面粗糙度是检验零件质量的主要依据,它的选择直接关系到生产成本、产品的质量、使用寿命。
关键词:机械加工表面粗糙度提高措施随着工业技术的飞速发展,机器的使用要求越来越高,一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作,表面层的任何缺陷,不仅直接影响零件的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象,将进一步加速零件的失效,这一切都与加工表面质量有很大关系。
因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。
一、机械加工表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件的配合精度,疲劳强度、抗腐蚀性,摩擦磨损等使用性能都有很大的影响。
1、表面质量对零件配合精度的影响(1)对间隙配合的影响由于零件表面的凹凸不平,两接触表面总有一些凸峰相接触。
表面粗糙度过大,则零件相对运动过程中,接触表面会很快磨损,从而使间隙增大,引起配合性质改变,影响配合的稳定性。
特别是在零件尺寸和公差小的情况下,此影响更为明显。
(2)对过盈配合的影响粗糙表面在装配压入过程中,会将相接触的峰顶挤平,减少实际有效过盈量,降低了配合的连接强度。
2、表面质量对疲劳强度的影响零件表面越粗糙,则表面上的凹痕就越深明,产生的应力集中现象就越严重。
当零件受到交变载荷的作用时,疲劳强度会降低,零件疲劳损坏的可能性增大。
3、表面质量对零件抗腐蚀性的影响零件表面越粗糙,则积聚在零件表面的腐蚀气体或液体也越多,且通过表面的微观凹谷向零件表层渗透,形成表面锈蚀。
4、表面质量对零件摩擦磨损的影响两接触表面作相对运动时,表面越粗糙,摩擦系数越大,摩擦阻力越大,因摩擦消耗的能量也越大,并且还影响零件相对运动的灵活性。
浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究

浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。
产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。
表面面质量对零件耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量都有严重的影响。
机械机械加工表面质量的内容主要包括:表面粗糙度、表面层的物理力学性能和表面波度等。
本文主要以影响加工表面粗糙度和加工表面物理力学性能变化的因素进行分析研究。
1 影响表面粗糙度的因素1.1 切削加工影响表面粗糙度的因素从几何因素方面分析,刀具相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的复映。
残留面积的大小与进给量、刀尖圆弧半径及刀具的主偏角、副偏角有关。
对于宽刃刀具、定尺寸刀具和成形刀具等,其切削刃本身的表面粗糙度对加工表面粗糙度的影响也很大。
从物理因素方面分析,主要是切削过程中刀具刃口钝圆半径及后刀面对工件的挤压、摩擦作用使金属材料发生塑性变形,使表面粗糙度恶化。
当低速切削塑性材料(如低碳钢和不锈钢等)时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,产生积屑瘤和鳞刺,使表面粗糙度值加大。
工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。
当加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。
精加工时,因切削深度小,刀刃容易打滑,也影响表面粗糙度。
综上所述,在切削加工中影响表面粗糙度的工艺因素主要有:1)切削用量切削速度v在一定的范围内容易产生积屑瘤和鳞刺;减少进给量f可降低残留面积高度。
因些合理选择切削用量是降低粗糙度的重要条件。
2)刀具材料和几何参数实践表明,在切削条件相同时,用硬质合金刀具加工的工作表面粗糙度比用高速钢刀具加工的低。
用金钢石车刀加工因不易形成积屑瘤,故可获得粗糙度很低的表面。
刀类圆弧半径rE、主偏角KC和副偏角kcC均影响残留面积的大小。
关于机械加工中表面粗糙度的成因及改进措施的分析

关于机械加工中表面粗糙度的成因及改进措施的分析【摘要】评定加工过的材料表面由峰、谷和间距等构成的微观几何形状误差的物理量即为粗糙度。
它主要是由机械加工形成的,加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。
产品主要零件的表面质量很大程度上反映出工作性能、可靠性、寿命,如对零件的配合性质、抗腐蚀性、耐磨性、密封性、接触刚度及抗疲劳能力等都有影响。
研究机械加工表面质量的目的就是为了运用机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
【关键词】粗糙度表面质量改进措施1 表面粗糙度概述1.1 表面粗糙度产生原因表面粗糙度是评定机器和机械零件质量的一个重要指标,在加工过程中,由于刀痕、切削分离时的塑性变形、刀具与已加工表面间的摩擦,以及工艺系统中高频振动等因素的作用,使被加工表面产生微观几何变形。
1.2 研究表面粗糙度的目的及意义现代化工业生产的快速发展,对产品的质量提出了越来越高的要求,如既要求产品经久耐用,也有利于能源的再生利用,协调发展。
各制造商竞相生产具有优势性的零缺陷产品,以增强市场竞争能力,对零件表面的物理和几何性能提出了非常苛刻的要求,这就使设备制造商生产性能更好、更全面,精度更高的检测设备。
元器件的智能化、小型化、高集成、高容量存储和超快传输等对材料的尺寸越来越小。
零件表面粗糙度的研究无疑是不可忽视的领域,对未来经济和社会发展具有非常重要的影响。
2 表面粗糙度的成因及改善措施2.1 控制目的表面粗糙度对零件的摩擦系数、密封性、耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、接触刚度、配合性质以及导热、导电性能等均有影响,所以合理控制零件的表面粗糙度,对提高产品性能具有至关紧要的作用。
2.2 切削加工时表面粗糙度的成因物理因素即非正常原因造成的表面粗糙度。
多数情况下是在已加工表面的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。
形成它们的原因有:(1)积屑瘤。
切削加工表面粗糙度的影响因素以及解决措施

机械加工表面质量,是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度,也叫粗糙度,其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。
产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。
因此,正确地理解零件表面质量内涵,分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素,改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意义。
影响表面粗糙度的因素切削液厂家“联诺化工”认为切削加工影响表面粗糙度的因素大致有以下几方面:1.刀具几何形状的反映刀具相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的反映。
2.工件材料的性质加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大影响金属切削加工表面质量的因素影响金属切削加工表面质量的因素。
3.切削用量加工脆性材料时,切削速度对于粗糙度影响不大;加工塑性材料时,积屑瘤对粗糙度影响很大。
提高机械加工工件表面质量的措施(1)制订科学合理的工艺规程是保证工件表面质量的基础。
科学合理的工艺规程是加工工件的方法依据。
只有制订了科学合理的工艺规程,才能为加工工件表面质量满足要求提供科学合理的方法依据,使加工工件表面质量满足要求成为可能。
对科学合理的工艺规程的要求是工艺流程要短,定位要准确,选择定位基准时尽量使定位基准与设计基准重合。
(2)合理的选择切削参数是保证加工质量的关键。
切削液厂家“联诺化工”发现选择合理的切削参数可以有效抑制积屑瘤的形成,降低理论加工残留面积的高度,保证加工工件的表面质量。
切削参数的选择主要包括切削刀具角度的选择、切削速度的选择和切削深度及进给速度的选择等影响金属切削加工表面质量的因素数控机床。
试验证明,在加工塑性材料时若选择较大前角的刀具可以有效抑制积屑瘤的形成,这是因为刀具前角增大时,切削力减小,切削变形小,刀具与切屑的接触长度变短,减小了积屑瘤形成的基础。
(3)选择优质切削液是保证加工工件表面质量的必要条件。
影响表面粗糙度的因素

影响表面粗糙度的因素表面粗糙度是衡量已加工表面质量的重要标志之一,它对零件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度和配合性质都有很大影响。
但是,在加工中表面粗糙度影响因素有很多,为了达到良好的表面粗糙度,我们就来了解一下这些因素有哪些。
影响表面粗糙度的因素一、加工表面粗糙的原因1、残留面积:残留面积是刀具的主、副切削刃切削后,残留在已加工表面上的一些尚未被切去的面积。
2、鳞刺:用高速钢刀具低速或中速切削塑性金属材料时,如低碳钢、中碳钢、不锈钢、铝合金等,常在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺,称为鳞刺。
出现鳞刺会显著增大已加工表面的表面粗糙度。
3、积屑瘤:在切削过程中,当产生积屑瘤时,其突出的部分能代替切削刃切入工件,在已加工表面上划出深浅不一的沟纹;当积屑瘤脱落时,部分积屑瘤碎片粘附在已加工表面上,形成细小毛刺,造成表面粗糙度增大。
4、振动:在切削加工时,由于工艺系统产生周期性振动,使已加工表面出现条痕或波纹痕迹,使表面粗糙度值明显增大。
二、影响表面粗糙度的因素凡影响残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动的因素都影响加工表面粗糙度。
1、切削用量:进给量对残留面积的影响最大。
进给量减小,残留面积减小。
切削塑性金属时,当切削速度很低或很高时,表面粗糙度值较小。
这是因为低速时积屑瘤不易产生;切削速度较高时,塑性变形减小,可消除鳞刺的产生。
在切削脆性材料时,切削速度的影响较小,因为材料变形小,故表面粗糙度值也减小。
2、刀具几何参数:刀具的刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残留面积和振动有较大的影响。
一般当刀尖圆弧半径增大,主偏角和副偏角减小时,表面粗糙度值小,但如果机床刚度低,刀尖圆弧半径过大或主偏角过小,会由于切削力增大而产生振动,使表面粗糙度值增大。
3、刀具材料:刀具材料不同,刃口圆弧半径的大小和保持锋利的时间是不同的。
高速钢刀具能刃磨得很锋利,但保持的时间较短,所以在低速切削时表面粗糙度值较小。
硬质合金刀具刃磨后刃口圆弧半径较大,在高速度下切削表面粗糙度值较小。
机械加工影响表面粗糙度的因素及应对措施

机械加工影响表面粗糙度的因素及措施!1、机械加工零件表面粗糙度的概述那么为了较好的提高零件的性能就需要减小零件表面粗糙度,其方法是针对影响零件粗糙度的因素而采取相应的措施,这样会取得更好的效果。
2、影响表面粗糙度的因素在零件的加工过程中会使得零件表面形成一定的粗糙程度,这非常不利于零件的正常使用。
影响零件表面粗糙度的因素有刀具几何形状的影响、积削瘤的影响、工件材料的影响、加工条件的影响以及振动的影响,下面将详述影响零件表面粗糙度的因素。
2.1刀具几何形状的影响刀具是用来切割零件的工具,在切割的过程中刀具与零件的接触最为充分,那么刀具对零件的表面粗糙度影响也最大,适当的增加刀具几何形状的前角可以在较大程度上减小零件表面粗糙度,但是过度增加刀具几何形状的前角反而会使得表面粗糙度增加。
这在实际的过程中很难进行控制,容易使得零件的表面粗糙度受到较大的影响。
当前角一定时,后角越大刀具就越锋利,也更加容易进行切割。
适当的增加后角可以减小刀面与零件表面的摩擦和挤压,这样就可以有效的减小零件的表面摩擦度。
但是后角过大时就会发生切削振动,从而使得零件的表面摩擦度增加。
但是适当的后角在实际操作中也很难进行把握,所以在实际的操作中容易使得零件的表面粗糙度增加。
此外刀具的前刀面与后刀面对零件的表面粗糙度也有一定的影响,如果刀具的前刀面和后刀面粗糙值较小,那么零件的表面粗糙度就越小。
因为刀具的前后刀面越光滑就越锋利,在切割的过程中就不容易产生缺口,从而使得零件的表面粗糙度减小。
由此可见刀具的几何形状对于零件表面粗糙度的大小有着非常重要的影响,所以在降低零件表面粗糙度的过程中药着重考虑这个影响因素。
2.2积削瘤的影响积削瘤所指的是在金属切削过程中,会有一些从工件上掉下来的金属冷焊并层积在前刀面上,这样就会形成一个非常坚硬的金属堆积物,这个金属堆积物的硬度是工件硬度的2~3倍,能够代替刀刃进行切削,但是在不断的切削过程中会逐渐掉落,这个金属堆积物所指的就是积削瘤。
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切削加工时表面粗糙度形成的原因及其影响因素
简介:1 表面粗糙度产生的原因几何因素由于刀具切削刃的几何形状、几何参数、进给运动及切削刃本身的粗糙度等原因,未能将被加工表面上的材料层完全干净地去除掉(只有当刀具上带有刀具的副偏角kr=0的修光刃、且进给量小于修光刃宽度时,理论上才不产生残留面积),在已加工表面上遗留下残留面积,残留面积的高度构成了表面粗糙度Rz。
当f≤2resinkr,残留面积是由圆弧过渡刃构成。
此时关键字:刀具夹具切削铣削车削机床测量
1 表面粗糙度产生的原因
几何因素
由于刀具切削刃的几何形状、几何参数、进给运动及切削刃本身的粗糙度等原因,未能将被加工表面上的材料层完全干净地去除掉(只有当刀具上带有刀具的副偏角k'r=0的修光刃、且进给量小于修光刃宽度时,理论上才不产生残留面积),在已加工表面上遗留下残留面积,残留面积的高度构成了表面粗糙度Rz。
当f≤2resink'r,残留面积是由圆弧过渡刃构成。
此时
式中:f——进给量,mm/r;
re——刀尖圆弧半径。
当2resink'r≤f≤(re/sink'r)[1-cos(kr+k'r],残留面积是由刀尖圆弧过渡刃和直线副切削刃构成。
此时
Rz=re[1-sin(k'r+b)]×1,000
sinb=1-(f/re)sink'r
式中kr,k'r——刀具的主偏角、副偏角。
当f>(re/sink'r)[1-cos(kr+k'r)],残留面积是由刀尖圆弧过渡刃和二直线主、副切削刃构成。
此时Rz= 1 f-re(tan kr +tan k'r )]×1000
cotkr+k'r 2 2
当re→0时,残留面积是由主、副2条直线切削刃构成。
此时Rz= f ×1000
cotkr+k'r
刀具切削刃的粗糙度由于直接复映在加工表面上,所以刀具切削刃的粗糙度值,应低于加工表面要求的粗糙度值。
实际上加工表面的粗糙度总是大于按以上计算的残留面积的高度,只有切削脆性材料或高速切削塑性材料时,实际加工表面的粗糙度才比较接近残留面积的高度,说明影响表面粗糙度的还有其他原因。
积屑瘤
积屑瘤的产生,是由于切屑在切削过程中的塑性流动及刀具与切屑的外摩擦超过了内摩擦,在刀具和切屑间很大的压力作用下造成切削底层与刀具前面发生冷焊。
积屑瘤对表面粗糙度的影响有两方面:①它能刻划出纵向的沟纹来;②它还会在破碎脱落时沾附在已加工表面上。
其主要原因是:当积屑瘤处在生长阶段时,它与前刀面的粘结比较牢,因此积屑瘤在已加工表面上刻划纵向沟纹的可能性大于对已加工表面的沾附。
当积屑瘤处于最大范围以及消退阶段,它已经不很稳定。
这时它一方面虽然还时而刻划沟纹,但更多的是沾附在已加工表面上。
鳞刺
鳞刺是指已加工表面上鳞片状的毛刺,是用高速钢刀具低速切削时,经常见到的一种现象。
鳞
刺一般是在积屑瘤增长阶段的前期里形成的。
甚至在没有积屑瘤的时候,以及在更低一些的切削速度范围内也有鳞刺发生。
刀具的后角小的时候特别容易产生鳞刺。
鳞刺对已加工表面质量有严重的影响,它往往使表面粗糙度等级降低2~4级。
鳞刺的成因是前刀面上摩擦力的周期变化造成的。
振动
切削过程中如果有振动,表面粗糙度就会显著变大。
振动是由于径向切削力Fr太大,或工件系统的的刚度小而引起的。
其他因素
副切削刃对残留面积的挤压,使残留面积向与进给相反方向变形,使残留面积顶部歪斜而产生毛刺,加大了表面粗糙度。
过渡刃圆弧部分的切削厚度是变化的,近刀尖处的切削厚度很小。
当进给量小于一定限度后,这部分的切削厚度小于刃口圆弧所能切下的最小厚度时,就有部分金属未能切除,就会使表面粗糙度增大。
切削脆性材料时,产生崩碎切屑,切屑崩碎时的裂缝深人到已加工表面之下,使粗糙度增大。
此外,排屑状况、机床设备的精度和刚度等,也会影响已加工表面的表面粗糙度。
2 影响粗糙度的因素
刀具方面
几何参数
刀具几何参数中对表面粗糙度影响最大的是刀尖圆弧半径re、副偏角k'r和修光刃。
刀尖圆弧半径re对表面粗糙度有双重影响:re增大时,残留高度减小,另一方面变形将增加。
由于前一种影响较大,所以当刀尖圆弧半径re增大时,表面粗糙度将降低。
因此在刚度允许的条件下,增大刀尖圆弧半径re是降低表面粗糙度的好方法。
副偏角k'r愈小,表面粗糙度愈低。
但减小副偏角容易引起振动,故减小副偏角,必须视机床系统的刚度而定。
当k'r大到一定值时,副刃就不参与残留面积的组成,再增大k'r,也不会使表面粗糙度值增加。
采用一段长度稍大于进给量的修光刃(修光刃上k'r=0)是降低表面粗糙度的有效措施,利用增加修光刃来消除残留面积是实际加工工件中常常采用的方法。
前角g0对表面粗糙度没有直接的影响,由于g0大时对抑制积屑瘤和鳞刺有利,且增大了。
可使刃口圆弧半径re减小,所以在中、低速范围内适当增大g0可有利于减小表面粗糙度。
当v>50m/min时,g0就基本上不产生影响。
刀具的刃磨质量
刀刃前、后刀面,切削刃本身的粗糙度值直接影响被加工面的粗糙度。
一般来说,刀刃前、后刀面的粗糙度应比加工面要求的粗糙度小1~2级。
刀具的材料
刀具材料与被加工材料金属分子的亲和力大时,被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺,
且被粘结在刀刃上的金属与被加工表面分离时还会形成附加的粗糙度。
因此凡是粘结情况严重,摩擦严重的,表面粗糙度都大;反之如果
粘结和摩擦不严重的,表面粗糙度都小。
切削条件
切削速度v
加工塑性材料时,切削速度对积屑瘤和鳞刺的影响非常显著。
切削速度较低易产生鳞刺,低速至中速易形成积屑瘤,粗糙度也大。
避开这个速度区域,表面粗糙度值会减小。
加工脆性材料时,因为一般不会形成积屑瘤和鳞刺,所以切削速度对表面粗糙度基本无影响。
由此可见,用较高的切削速度,既可提高生产率,同时又可使加工表面粗糙度较小。
所以最重要的是发展各种新刀具材料和相应的新刀具结构,以便有可能采用更高的切削速度。
进给量f
从几何因素中可知,减小进给量f可以降低残留面积的高度。
同时也可以降低积屑瘤和鳞刺的高度,因而减小进给量可以使表面粗糙度值减小。
但进给量减小到一定值时,再减小,塑性变形要占主导地位,粗糙度值不会明显下降。
当进给量更小时,由于塑性变形程度增加,粗糙度反而会有所上升。
切削深度ap
一般来说,切削深度对加工表面粗糙度的影响是不明显的,在实际工作中可以忽略不计。
但当ap<0.02~0.03mm时,由于刀刃不是绝对尖锐而是有一定的圆弧半径,这时正常切削就不能进行,常挤压滑过加工表面而切不下切屑而将在加工表面上引起附加的塑性变形,从而使加工表面粗糙度增大。
所以切削加工不能选用过小的切削深度。
但过大的切削深度也会因切削力、切削热剧增而影响加工精度和表面质量。
切削液
切削液的冷却和润滑作用,能减小切削过程的界面摩擦,降低切削区温度,从而减少了切削过程的塑性变形并抑制积屑瘤和鳞刺的生长,因此对减小加工表面粗糙度有利。
被加工材料
一般来说,材料韧性越好,塑性变形倾向越大,在切削加工中,表面粗糙度就越大。
被加工材料对表面粗糙度的影响与其金相组织状态有关。
工艺系统的精度和刚度
加工后的表面粗糙度要低,必须有高运动精度的机床和高刚度的工艺系统,有较强的抗振性,否则即使有很好的刀具,选择最佳的切削用量也很难获得高质量的加工表面。
3 降低表面粗糙度的措施
如果已加工表面的走刀痕迹比较清楚,说明影响表面粗糙度的主要因素是几何因素,就应该首先考虑减小残留面积高度。
减小残留面积高度的方法,首先是改变刀具的几何参数,增大刀尖圆弧半径re和减小副偏角k'r。
采用带有k'r=0的修光刃的刀具或宽刃精刨刀、精车刀是生产中降低加工表面粗糙度所采用的方法。
不论是增大re、减小k'r,或用宽刃刀都要注意避免振动。
减小进给量f,也能有效地减小残留面积高度,但减小进给量f会降低生产率,所以只有在改变刀具的几
何参数后会引起振动或其它不良影响时才考虑减小进给量f。
如果已加工表面出现鳞刺或切削速度方向有积屑瘤引起的沟槽,那么就应从消灭积屑瘤和鳞刺着手。
可采取用更低或较高的切削速度,并配合较小的进给量,可有效地抑制积屑瘤和鳞刺的生长。
在中、低速切削时加大前角g0,同时适当增大一些后角对抑制积屑瘤和鳞刺有一定的效果。
改用润滑性能良好的切削液,必要时对工件先进行正火、调质等热处理,以提高硬度,降低塑性和韧性。