2014-03-28

切削加工表面粗糙度

切削加工表面粗糙度

表面粗糙度

表面粗糙度是指工件表面上具有的较小间距的微小峰谷组成的微观几何形状特性。表面缺陷应从中排除，且不考虑表面其他物理特性诸因素；为避免与光亮，清洁的概念混淆并与国际间称呼一致，不采用“表面光洁度”这一术语，而称作表面粗糙度。

切削加工与表面粗糙度

表面粗糙度是在机械加工过程中，由於刀痕，材料的塑性变形，机械加工高频振动，刀具与被加工表面的摩擦等原因引起的。它对零件的配合性能，耐磨性，抗腐蚀性，接触刚度，抗疲劳强度，密封性和外观等都有影响。

同一零件上，工作表面的粗糙度允许值应小於非工作面的表面粗糙度允许值，配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允许值要小；同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度允许值要小；运动速度高，压力大的摩擦表面比运动速度低，压力小的摩擦表面粗糙度允许值小；一般来讲，表面形状精度要求高的表面，表面粗糙度允许值也小；不同的表面粗糙度允许值，其加工方法是不同的，因此，经济效果也是不同的，在选择表面粗糙度允许值时必须予以考虑。

影响切削加工表面粗糙度的常见因素

刀具几何形状及切削运动的影响

刀具相对於工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，从而产生了表面粗糙度，残留面积的形状是刀具几何形状的复映，其高度受刀具的几何角度和切削用量大小的影响。

工件材料性质的影响

加工塑性材料时，由於刀具对加工表面的挤压和摩擦，使之产生较大的塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离时的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。一般来说，材料塑性变形趋势越大或韧性越大，被加工表面粗糙度就越大。切削脆性材料时，塑性变形小些，控制好切屑崩碎现象，就容易达到表面粗糙度的要求。对於同样的材料。金相组织越是粗大，切削加工後的表面粗糙度值也会越大。

切削用量

切削用量中，切削速度对表面粗糙度的影响比较复杂。但在中等速度下，塑性材料由於容易产生积屑瘤与鳞刺，且塑性变形较大，因此表面粗糙度值会变大。加工脆性材料时，由於塑性变形很小，主要形成崩碎切屑，切削速度的变化对表面粗糙度影响较小。减少进给量f可以减少切削残留面积高度，使表面粗糙度值减小。但进给量f太小刀刃不能切削而形成挤压，增大了工件的塑性变形，反而会增大表面粗糙度值。一般，背吃刀量对表现粗糙度影响不明显。

振动

无论外界振动的传入，机床内部运动部件的振动，还是机械系统在某特定条件下产生的切削振动均会严重恶化工件表面粗糙度，所以必须采取适当的措施来减少振动。

高温切削产生切削热

在高速切削条件下，高温效应导致工件已加工浅薄表面发生熔融现象，在刀具运动的作用下， 工件已加工浅薄表面熔融金属发生少量定向粘塑形流动。

积屑瘤的影响

在切削过程中，当刀具前刀面上存在积屑瘤时，由於积屑瘤的顶部很不稳定，容易破裂，一部分连附於切屑低部而排出，一部分则残留在加工表面上，使表面粗糙度增大。

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。

资料来源：网路汇整
 

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