由于操作过于频繁,请点击下方按钮进行验证!

影响切削加工表面粗糙度的因素

一,粗糙度的定义:

机械加工后的零件表面,不可能是绝对平整和光滑的,实际上存在着一定程度宏观和微观几何形状误差,一般用粗糙度值来表示,所以表面粗糙度是反映微观几何形状误差的一个指标,表面粗糙度值即微小的峰谷高低程度及其间距状况。以前,加工表面粗糙度被称为表面光洁度,其表示方式和数值换算如下表:

表面粗糙度作为表面质量的一项重要衡量指标,不仅直接决定了机械产品的外观精美程度,而且对机器的装配质量以及零件的使用寿命都有着很大的影响。

二、刀具对表面粗糙度的影响

(1)刀具几何参数

刀具几何参数中对表面粗糙度影响较大的是主偏角Kr、副偏角Kr和刀尖圆弧半径re。当主、副偏角小时,已加工表面残留面积的高度亦小,因而可减小表面粗糙度;副偏角越小,表面粗糙度越低,但减小副偏角容易引起震动,故减小副偏角,要根据机床的刚性而定。刀尖圆弧半径re对表面粗糙度的影响:在刚度允许的情况下re增大时,表面粗糙度将降低,增大re是降低表面粗糙度的好方法。因此减少主偏角Kr、副偏角Kr以及增大刀尖圆弧半径r,均可减小残留面积的高度,从而降低表面租糙度。

(2)刀具材料

当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时,被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺,因此凡是粘结严重的,摩擦严重的,表面粗糙度就大,反之就小。加工同样的工件,不同的刀具材料获得不同的表面粗糙度。

(3)刀具磨损

刀具的磨损分为三个阶段:初期磨损、正常磨损和剧烈磨损。由于刀具表面会存在一些毛刺和不规则的微凸体、微裂痕等,所以在切削的初期阶段,磨损比较剧烈,造成了表面粗糙度变化幅度大;之后进入正常磨损,切削过程比较平稳,因此表面粗糙度变化幅度减小;随着磨损量的增大,刀具进入剧烈磨损阶段,刀具后刀面磨损率急剧上升,系统又趋向于不稳定,振动随之增大,表面粗糙度的变化幅度也急剧上升。

二、切削用量对表面粗糙度的影响

(1)切削速度v的影响

加工塑性材料时,切削速度避开低速和中速区域,就减少了鳞刺和积屑瘤的产生,表面粗糙度就会降低,为什么淬火后的钢件可以用BN-H10或BN-H20牌号超硬刀具实现以车代磨,而且线速度越高,精车后的粗擦度越低的原因。而加工脆性材料时,一般不会产生积屑瘤和鳞刺,所以对粗糙度的影响不大。

(2)进给量f的影响

减小进给量可以降低残留面积的高度,因而可以减小表面粗糙度。但当进给量减小到一定值时再减小,表面粗糙度不会明显下降,当进给量更小时,粗糙度会反而上升。

(3)切削深度的影响

一般来说,切削深度对表面粗糙度的影响不大,在实际工作中可以忽略不计,也可以选用小的切削厚度。减小工件振动,降低表面粗糙度。

三 、走刀量、刀尖圆弧角、粗糙度三者的关系

粗加工时按刀尖圆弧半径选择刀具最大走刀量,或通过经验公式计算刀具走刀量;精加工时按工件表面粗糙度要求计算精加工走刀量。

四、其他因素对表面粗糙度的影响

(1)工件材料性质的影响

一般加工塑性材料时,由于刀具对加工表面的挤压和摩擦,会产生塑性变形,最后导致表面粗糙度值较大;而脆性材料加工时塑性变形小,容易达到表面粗糙度的要求。为了减小加工表面粗糙度值,常在切削加工前对材料进行调质或正火处理,以获得均匀细密的晶粒组织和较高的硬度。

(2)切削液的影响

选用合理的切削液,可以减少切屑、刀具、工件接触面间的摩擦 ,降低切削区温度,使切削区金属表面的塑性变形程度下降,抑制积屑瘤的产生,因此可大大减小表面粗糙度值。

五,关于以车代磨的粗糙度:

作为“以车代磨”的典型应用,连续切削用精加工刀具牌号BN-H10已经很普及的应用在齿轮端面热后硬车的生产实践中,硬车削与磨削加工相比,确实大大提高了工作效率。用BN-H10牌号精车淬硬钢后的工件表面粗糙度为Ra0.3——0.6μm,尺寸精度可达0.013mm,若能采用刚性好的标准数控车床加工,刀具的刚性好和刃口锋利,则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm,尺寸精度可达0.01mm,可达到用数控磨床加工的水平。且以车代磨时,BN-H10牌号刀具的金属切除率通常是磨削加工的3——4 倍,所消耗的电能及人工,物料耗材却只有磨削的1/5。

 


声明:本网站所收集的部分公开资料来源于互联网,转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容,以保证您的权益!联系电话:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。

网友评论 匿名:

分享到