机械加工表面粗糙度及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。

4、工件材料:加工塑性材料时,工件材料的塑性越低,硬度越高,则出现积屑瘤、鳞刺、冷硬的现象减少,表面粗糙度值越小。因此高碳钢、中碳钢、调质钢加工后表面粗糙度值比低碳钢小,加工铸铁时,由于切屑呈崩碎型,故在同样加工条件下,切削铸铁的表面粗糙度值比钢大。

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