影响加工表面粗糙度的工艺因素及其措施

　　[摘 要]任何机械加工所得到的零件，实际上都不是完全理想的表面。研究加工表面质量的目的，就是要掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便应用这些规律控制加工过程，最终达到提高加工表面质量，提高产品使用性能的目的。
　　[关键词]机械加工粗糙度切削磨削
　　中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0042-01
　　引言
　　研究加工表面质量的目的，就是要掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律。以便应用这些规律控制加工过程。最终达到提高加工表面质量、提高产品使用性能的目的。影响加工表面粗糙的工艺因素主要有几何因素和物理因素两个方面。不同的加工方式影响加工表面粗糙度的工艺因素各不相同。
　　1、切削加工表面粗糙度
　　切削表面粗糙度值主要取决于切削残留面积的高度。影响切削面积高度的因素主要包括：刀尖圆弧半径r，主偏角α，副偏角α2，及进给量f等。
　　图1给出了车削、刨削时残留面积高度的计算示意图，图1a是用尖刀切削的情况，切削残留面积的高度为：
　　图16b是用圆弧刀刃切削的情况，切削残留面积的高度为：
　　从式（1）和式（2）可知，进给量f和刀尖圆弧半径r，对切削加工表面粗糙度的影响比较明显。切削加工时，选择较小的进给量f和较大的刀尖圆弧半径r，将会使表面粗糙度得到改善。
　　切削加工后表面粗糙度的实际轮廓形状，一般都与纯几何因素形成的理论轮廓有较大的差别，这是由于切削加工有塑性变形的缘故。
　　图2描述了加工塑性材料是切削速度对表面粗糙度的影响。切削速度v处于20～50mm/min时，表面粗糙度最大，因为此时常容易出现积屑瘤，使加工表面质量严重恶化；当切削速度v超过100m/时，粗糙度下降，并趋于平稳。在实际切削时。选择低速宽刀精切和高速精切，往往可以得到较小的表面粗糙度。
　　加工脆性材料。切削速度对表面粗糙度的影响不大。一般说，切削脆性材料比切削塑性材料容易达到表面粗糙度的要求。对于同样的材料，金相组织越是粗大，切削加工后的表面粗糙度值也越大。为减小切削加工后的表面粗糙度值，常在精加工前进行调制处理，目的在于得到均匀细密的晶粒组织和较高的硬度。
　　此外，合理选择切削液，适当增大刀具的前脚，提高刀具的刃磨质量等。均能有效减小表面粗糙度值。
　　2、磨削加工表面粗糙度
　　正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面层金属的塑性变形决定的，当磨削过程要比切削过程复杂的多。
　　2.1几何因素的影响
　　磨削表面是由砂轮上大量的磨粒刻出的无数极细的沟槽形成的。单从几何因素考虑，可以认为在单位面积上刻出痕越多，即通过单位面积的磨粒数越多，刻痕的等高性越好，则磨削表面的粗糙度值越小。
　　磨削用量对表面粗糙度的影响，砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，因而工件表面的粗糙度值越小。
　　工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反，增大工件速度时，单位时间内通过被磨表面的磨粒减小，表面粗糙度值会增加。
　　砂轮的纵向进给量减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值会减小。
　　砂轮粒度和砂轮修整对表面粗糙度的影响。砂轮的粒度不仅表示磨粒的大小，而且还表示磨粒之间的距离。表1列出了5号组织）不同粒度的砂轮的磨粒尺寸和磨粒之间的距离。
　　磨削金属时，参与磨削的每一颗磨粒都会在加工表面上刻出跟它的大小和形状相同的一道小沟。销相同的磨削条件下，砂轮的粒度号数越大，参加磨削的磨粒越多，表面粗糙度就越小。
　　修整砂轮的纵向进给量对磨削表面的粗糙度影响比较大。用金刚石修磨砂轮时，金刚石在砂轮外缘上打出一道螺旋槽，其螺旋距離等于砂轮转一转时金刚石在纵向的移动量。砂轮表面的不平整在磨削时将被复映到被加工表面上，修整砂轮时，金刚石的纵向进给量越小，砂轮表面磨粒的等高形就越好，被磨工件的表面粗糙度值越小。
　　结束语
　　机械表面粗糙度加工，
　　参考文献
　　[1]《机械制造工艺学》机械工业出版社 2007年主编： 王先奎范红刚辛亮.
　　[2]《机械制造工程参量的动态测试技术》西北工业大学出版社 2012年主编：王和平.
　　[3]《机械动力学》科学出版社 2017年主编：田正雨潘沙.
　　[4]《自动化制造系统》西北工业大学出版社2016年主编：谷良贤龚春林.

推荐访问:表面 因素 措施 加工 工艺