切削加工后的表面粗糙度主要取決于切削殘留面積的高度。根據(jù)切削原理,影響切削殘留面積高度H的因素,主要包括刀尖圓弧半徑rε、主偏角kr副偏角kr'及進給量f.此外,切削過程中的塑性變形,摩擦,積屑瘤,鱗刺,振動對加工表面粗糙度的影響也很大。
1.切削速度vc 切削速度對表面粗糙度的影響較復(fù)雜,一般在低速度或在高速度切削時,不會產(chǎn)生積屑瘤,因此加工后表面粗糙度值小。用較高的切削速度,還可大大提高生產(chǎn)率。比如:用YT15切削35鋼,臨界切削速度v>100m/min。
2.進給量f 適當(dāng)減少進給量f將使表面粗糙度值減小。
3.切削深度ap 一般說,切削深度ap對加工表面粗糙度影響不明顯。但當(dāng)ap<0.02~0.03mm時,由于加工半徑的影響,常出現(xiàn)擠壓、打滑和周期性的切入加工表面,從而使表面粗糙度值增大。為降低加工表面粗糙度值,應(yīng)根據(jù)刀具刃口刃磨的鋒利程度選擇相應(yīng)的切削深度。
1.刃傾角λs 增大刃傾角對降低表面粗糙度有利。因為λs增大,實際工作前角隨之增大,切削力F明顯下降,從而可減輕工藝系統(tǒng)的振動,減小加工表面的粗糙度數(shù)值。
2.主偏角kγ、副主偏角k’γ、刀尖圓弧半徑rε 減小刀具的主偏角kγ和副主偏角k’γ以及增大刀尖圓弧半徑rε,可減小切削殘留面積,使其表面粗糙度降低。
3.前角γo 增大前角γo,有利于減小表面粗糙度值。前角大刃口鋒利,切削層的塑性變形和磨擦阻力小,切削力和切削熱降低。但γo不能太大,否則會嵌入工件或崩刀,反而增大表面粗糙度值。
4.提高刀具刃磨質(zhì)量,減小刀具前、后刀面的粗糙度數(shù)值,使其不大于Ra1.25μm
5.選用與工件親合力小的刀具材料,如用陶瓷或碳化鈦基硬質(zhì)合金切削碳素工具鋼,用金剛或礦物陶瓷刀加工有色金屬等。
采用熱處理工藝以改善工件性能是減小其表面粗糙度值的有效措施。如對工件進行正火或回火后再加工,可使表面粗糙度值明顯減小。
切削液的冷卻,特別是潤滑作用能有利地減小表面粗糙度,為此,我們可從使用極壓切削液(10~12%)極壓乳化液和離子型切削液。
機床的運動精度及工藝系統(tǒng)的振動也將影響加工表面的粗糙度。
總之,為減小切削加工后的表面粗糙度值,可采取如下措施:1) 合理選擇切削速度, 因為在一定的切削速度范圍內(nèi)容易產(chǎn)積屑瘤或鱗刺; 減小進給量, 可降低殘留面積高度。2) 合理選擇刀具材料, 適當(dāng)增大刀具前角, 可抑制積屑瘤和鱗刺生長; 選擇較大刀尖圓弧半徑, 減小主副偏角,均可減少殘留面積。3) 合理選擇切削液, 切削液在加工過程中能降低切削區(qū)的溫度, 減少刀刃與工件的摩擦, 從而減少了切削過程中的塑性變形, 對降低表面粗糙度值有很大作用。4) 必要時, 在加工前驪零件進行正火, 調(diào)質(zhì)熱處理, 以提高硬度, 降低塑性和韌性。文章來源:http://shixunmm.cn/