在經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的零件表面上,總會(huì)存在很多高低不平的微小峰谷,這些峰谷高低不平的程度就是所謂的零件表面粗糙度。機(jī)械加工的表面粗糙度是由于切削分離時(shí)的塑性變形、工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)、刀具與被加工表面的摩擦等原因造成的。對(duì)于精密零件,應(yīng)盡量減少其表面粗糙度,提高零件的表面質(zhì)量。這也是衡量機(jī)械加工質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。
沈陽(yáng)機(jī)械加工廠(chǎng)為您介紹機(jī)械加工產(chǎn)生表面粗糙的原因
引起機(jī)械加工表面粗糙的主要有以下幾個(gè)原因:
首先是殘留面積,這是刀具的主切削刃和副切削刃在切削后,殘留在已加工表面上的一些尚未被切去的面積。
其次是鱗刺,有些塑性金屬,例如低碳鋼、中碳鋼、不銹鋼、鋁合金等,當(dāng)使用高速鋼刀具對(duì)其進(jìn)行低速或中速切削時(shí),就會(huì)在加工表面上產(chǎn)生魚(yú)鱗片狀的毛刺,被稱(chēng)為鱗刺。產(chǎn)生鱗刺會(huì)使零件表面粗糙度激增。
接下來(lái)是積屑瘤,這是在切削過(guò)程中,切削屑在切削刃表面上積累形成的。產(chǎn)生積屑瘤時(shí),其突出的部分可能會(huì)替代切削刃切入工件,在已加工表面上劃一道道出深淺不一的溝紋;而當(dāng)積屑瘤脫落時(shí),部分積屑瘤碎片可能會(huì)粘附在已加工表面上,形成細(xì)小毛刺。這兩種情況都會(huì)造成零件已加工表面粗糙度加大。
還有振動(dòng),在切削加工時(shí),工藝系統(tǒng)由于剛性不足,產(chǎn)生周期性振動(dòng),這樣會(huì)在已加工表面上劃出條痕或者波紋痕跡,使表面粗糙度值明顯加大。
加工中影響表面粗糙度的因素
機(jī)械加工中,哪些因素會(huì)造成殘留面積、積屑瘤、鱗刺和振動(dòng)的產(chǎn)生呢?讓我們來(lái)看一下:
第 一個(gè)因素是切削用量。切削用量包括進(jìn)給量和切削速度等,其中進(jìn)給量對(duì)殘留面積的影響很大,進(jìn)給量的增加會(huì)導(dǎo)致殘留面積也隨之增加。切削速度對(duì)表面粗糙度的影響主要體現(xiàn)在鱗刺和積屑瘤的產(chǎn)生上。當(dāng)切削對(duì)象為塑性金屬時(shí),切削速度很低時(shí),不容易產(chǎn)生積屑瘤;而切削速度很高時(shí),有利于減小塑性變形,從而抑 制鱗刺的產(chǎn)生。故而,這兩種情況都會(huì)減小零件表面的粗糙度。而在切削脆性材料時(shí),切削速度的影響較小,因?yàn)椴牧献冃涡?,故表面粗糙度值也減小。
第 二個(gè)因素是刀具的幾何參數(shù)。刀具的幾何參數(shù)主要包括刀具的刃形和角度等,其中刀尖圓弧半徑、主偏角和副偏角對(duì)殘留面積和振動(dòng)有較大的影響。通常,在機(jī)床剛度足夠的前提下,當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑加大,而主偏角和副偏角都減小時(shí),表面粗糙度值小。但如果機(jī)床的剛度過(guò)低,刀尖圓弧半徑過(guò)大或主偏角過(guò)小,反而會(huì)因?yàn)榍邢髁^(guò)大,造成振動(dòng),而使表面的粗糙度值加大。
第 三個(gè)因素是用于切削的刀具材料。刀具材料不同,刃口圓弧半徑的大小和保持鋒利的時(shí)間都是不同的。有些材料的刀具,如高速鋼,能夠刃磨得很鋒利,但保持的時(shí)間較短,所以在低速切削時(shí)表面粗糙度較??;而有些材料的刀具,如硬質(zhì)合金,刃磨后刃口圓弧半徑較大,在高速度下切削表面粗糙度值較小。只要根據(jù)加工需要,恰當(dāng)選擇合適的刀具材料,就可以減小加工表面的粗糙度。
第 四個(gè)因素是工件材料。工件材料的塑性越高,硬度越低,就越容易產(chǎn)生積屑瘤、鱗刺、冷硬等現(xiàn)象,表面粗糙度也就越大。所以,切削高碳鋼、中碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼的表面粗糙度比切削低碳鋼要?。欢邢麂摬牧瞎ぜ谋砻娲植诙缺惹邢麒T鐵材料要小。
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