1、切削用量
切削参数选择的不同,对表面粗糙度影响较大,应雹游引起足够的重视。首先是切削速度。在一定速度范围内,塑性材料容易产生积屑瘤或鳞刺,所以,应避开这个积屑瘤区,如用中、低速容易形成积屑瘤。其次是切削深度。切削深度对表面粗糙度基本上没有影响,但过小的切削深度将在刀尖圆弧下挤压过去,形成附加的塑性变形,增大表面粗糙度值。还有进给量。减小进给量可减小残留面积高度,但过小的进给量将使切屑厚度太薄。当厚度小于刃口圆弧半径时,会引起薄层切削打滑,产生附加表面粗糙度。
2、刀刃在工件表面留下的残留面积
被加工表面上残留的面积愈大,获得表面将愈粗糙。用单刃刀切削时,残留面积只与进给量、刀尖圆弧半径及刀具的主偏角、副偏角有关。减小进给量,减小主偏角、副偏角,增大刀尖圆角半径,都能减小残留面积的高度,也就降低了零件的表面粗糙度值。进给量对表面粗糙度影响较大,但其值较低时,虽然有利于表面粗糙度值的降低,但影响生产率。
增大刀尖圆角半径,有利于表面粗糙度值的降低。但刀尖圆角半径的增加,会引起吃刀抗力的增加,而吃刀抗力过大会造成工艺系统的振动。减小主、副偏角,均有利于表面粗糙度值的降低。但在精加工时,主、副偏角对表面粗糙度值的影响较小。
3、工件材料的性质
塑性材料与脆性材料对表面粗糙度都有较大的影响。在一定的切削速度范围内加工塑性材料时,由于前刀面的挤压和摩擦作用,使切屑的底层金属流动缓慢而形成滞留层,此时切屑上的一些小颗粒就会黏附在前刀面的的刀尖处,形成硬度很高的楔状物,称为积屑瘤。积屑瘤的硬度可达工件硬度的2-3.5倍,它可代替切削刃进行切削。
由于积屑瘤的存在,使刀具上的几何角度发生了变化,切削厚度也随之增大,因此,将会在已加工表面上切出沟槽。积屑瘤生成以后,当切屑与积屑瘤的摩擦力大于积屑瘤与前刀面的冷焊强度或受到振动、冲击时,积屑瘤会脱落,又会逐渐形成新的积屑瘤。由此可见,积屑瘤的生成、长大和脱落,使切削发生波动,并严重影响工件的表面质量。脱落的积屑瘤碎片,还会在工件的已加工表面上形成硬点,因此,积屑瘤是增大表面粗糙度值的不可忽视的因素。
在已加工表面产生鳞片状毛刺,称作磷刺。磷刺也是增大表面粗糙度值的一个重要因素。形成磷刺的原因是:由于切屑在前指肆雹刀面的摩擦和冷焊作用,使切屑在前刀面上产生周期性停留,从而挤拉已加工表面。这种挤拉作用,严重时会使表面出现撕裂现象。
另外,在加工脆性材料时,切屑呈不规则的碎粒状,加工表面往往出现微粒蹦碎痕迹,留下许多麻点,增大表面粗糙度值。
4、工艺系统的高频振动
工艺系统的高频振动,使工件和刀尖的相对位置发生微幅振动,使表面粗糙度值加大。
5、切削液
切削液在加工过程中具有冷却、润滑和清洗作用,能降低切削温度和减轻前、后刀面与工件的摩擦,从而减小切削过程中的塑性变形,并抑制积屑瘤和鳞刺的生长,对降低表面粗糙度值有很大作用。唯帆
加工表面几何特性包括表面粗糙度、表面波度、表面加工纹理几个方面。表面粗糙度是构成加工表面几何特征的基本单元。用金属切削刀具加工工件表面时,表面粗糙度主要受几何因素、物理因素和机械加工工艺因素三个方面的作用和影响。
(1)几何因素
从几何的角度考虑,刀具的形状和几何角度,特别是刀尖圆弧半径、主偏角、副偏角和切削用量中的进给量等对表面粗糙度有较大的影响。
(2)物理因素
从切削过程的物理实质考虑,刀具的刃口圆角及后面的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形,严重恶化了表面粗糙度。在加工塑性材料而形成带状切屑时,在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤。它可以代替前刀面和切削刃进行切削,使刀具的几何角度、背吃刀量行信发生变化。积屑瘤的轮廓很不规则,因而使工件表面上出现深浅和宽窄都不断变化的刀痕。有些积屑瘤嵌入工件表面,更增加了表面粗糙度。
另外加工时各种形式的振动,使工件表面粗糙度参数值增大。
(3)工艺因素
从工艺的角度考虑其对工件表面粗糙度的影响,主要有与切削刀具有关的因素、与工件材质有关的因素和与加工条件有关因素等。
1、
切削用量切削参数选择的不同对表面粗糙度罩带侍产生影响。
2、刀刃在工件表面留下的残留面积被加工表面上残留的面积愈大,获得表面将愈粗糙。
3、工件材料的性质
塑性材料与脆性材料对表面粗糙度都有较大的物吵影响。
4、工艺系统的高频振动工艺系统的高频振动,使工件和刀尖的相对位置发生微幅振动,使表面粗糙度值加大。
5、切削液切削液在加工过程中具有冷却、润滑和清洗作用,能降低切削温度和减轻前、后刀面与工件的摩擦,从而减小切削过程中的塑性变形并抑制积屑瘤和鳞刺的生长,对降低表面粗糙度值有很大作用。
影响表面粗糙度的主要工艺因素有:加工方法、热处理方法、切削参数、刀具材质和几何尺寸、设备精度