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影響普通機(jī)床工件裹面粗糙度的因素和減小工件表面粗糙度值的方法
日期：2010年04月23 來源：沈陽機(jī)床（集團(tuán)） 關(guān)鍵字：普通機(jī)床
影響普通機(jī)床工件裹面粗糙度的因素和減小工件表面粗糙度值的方法
普通機(jī)床切削用量的選擇
合理選擇普通機(jī)床切削用量的意義
在相同的加工條件下，選用不同的切削用量，會(huì)產(chǎn)生不同的切削效果。切削用量選得過低，降低了生產(chǎn)率，增加了生產(chǎn)成本；切削用量選得過高，刀具磨損加快，降低了加工質(zhì)量，增加了磨刀時(shí)間，消耗材料，也會(huì)影響生產(chǎn)率和成本。因此，合理選擇切削用量，對提高生產(chǎn)率、保證刀具壽命和加工質(zhì)量都有重要意義。
合理的切削用量應(yīng)該能保證工件的質(zhì)量要求（主要是加工精度和表面粗糙度），在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛性許可的條件下充分利用機(jī)床功率和發(fā)揮刀具切削性能時(shí)的最大切削用量。
選擇普通機(jī)床切削用量的一般原則
(1)切削用量與生產(chǎn)率的關(guān)系衡量生產(chǎn)率高低的指標(biāo)之一是基本時(shí)間tm。車外圓時(shí)基本時(shí)間￡。
從式(3 -6)可知，在工件毛坯確定的情況下，提高切削用量”。、，、aP中任何一個(gè)要素，都可以縮短基本時(shí)間，提高生產(chǎn)率。但是提高切削用量時(shí)必須考慮機(jī)床功率、工藝系統(tǒng)的剛性和刀具壽命等能否承受。
(2)粗車時(shí)切削用量的選擇粗車的切削用量一般是以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。從式(3 -6)可知，提高切削速度、加大迸給量和背吃刀量都能提高生產(chǎn)率，但對刀具壽命影響最小的是ap，其次是，，最大的是”。。這是因?yàn)榍邢魉俣葘η邢鳒囟鹊挠绊懽畲螅瑴囟壬�，刀具磨損加快，刀具壽命明顯下降。所以合理選擇粗車切削用量時(shí)應(yīng)該首先選擇一個(gè)盡量大的背吃刀量凸口，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，，最后根據(jù)已選定的ap和，并在工藝系統(tǒng)剛性、刀具壽命和機(jī)床功率許可的條件下選擇一個(gè)合理的切削速度虬。
(3)半精車、精車時(shí)切削用量的選擇半精車、精車時(shí)切削用量，應(yīng)以保證加工質(zhì)量為主，并兼顧生產(chǎn)率和必要的刀具壽命。半精車、精車的背吃刀量是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求，由粗車后留下的余量確定的。原則上取一次切削的余量數(shù)。
半精車、精車的背吃刀量較小，產(chǎn)生的切削力不大，所以加大進(jìn)給量對工藝系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛性的影響較小，主要受表面粗糙度的限制。
為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生，提高工件表面質(zhì)量，用硬質(zhì)合金車刀精車時(shí)，一般多采用較高的切削速度(>SOm/min)；用高速鋼車刀精車時(shí)，選用較低的切削速度(<5m/nun)。
減小普通機(jī)床工件表面粗糙度位的方法
表面粗糙度對零件的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度和配合性質(zhì)都有很大的影響。表粗糙度值大的零件耐磨性差，容易磨損，易被腐蝕，容易造成應(yīng)力集中，降低疲勞強(qiáng)度零件配合后，還會(huì)影響配合性質(zhì)，以至降低機(jī)器的工作精度。所以，如何減小工件表面粗糙度值是切削工作的重要任務(wù)之一。
影響工件表面粗糙度的因素
(1)殘留面積工件上的已加工表面是由刀具主、副切削刃切削后形成的。兩條切削刃在已加工表面上的痕跡，如圖3 -75所示。這些在已加工表面上未被切去部分的截面積，稱為殘留面積。殘留面積越大，高度越高，則表面粗糙度值越大。進(jìn)給量，、刀具主偏角h、副偏角xj和刀尖圓弧半徑r，都影、響殘留面積的高度，此外，切削刃的表面粗糙度值大也會(huì)反映在工件已加工表面上。而且切削時(shí)，切削刃還會(huì)將殘留面積擠歪。因此，實(shí)際的殘留面積高度比理論值大些。
(2)積屑瘤用中等速度切削塑性金屬產(chǎn)生積屑瘤后，因積屑瘤既不規(guī)則又不穩(wěn)定，一方面其不規(guī)則部分代替切削刃切削，留下深淺不一的痕跡；另一方面一部分脫離的積屑瘤嵌入已加工表面，使之形成硬點(diǎn)和毛刺，使表面粗糙度值變大。
(3)振動(dòng)刀具、工件或機(jī)床部件產(chǎn)生周期性的振動(dòng)會(huì)使已加工表面出現(xiàn)周期性的振紋，使表面租糙度值明顯變大。
2減小工件表面粗糙度值的責(zé)法生產(chǎn)中若發(fā)現(xiàn)工件表面達(dá)不到技術(shù)要求，應(yīng)首先觀察和分析表面粗糙度值大的現(xiàn)象和原因，找出影響表面粗糙度的主要因素，才能提出解央方法。
下面介紹幾種常見的表面粗糙度值大的現(xiàn)象及解決方法。
(1)殘留面積高度高普通機(jī)床車削時(shí)，如果工件表面殘留面積輪廓清楚，這說明其他切削條件正常，若要減小表面粗糙度值，可從以下幾方面著手：
1)減少主偏角和副偏角。一般減少副偏角對減小表面粗糙度值效果較明顯。減小主偏角使切削抗力，。增大，若工藝系統(tǒng)剮性差，會(huì)引起振動(dòng)。
2)增大刀尖圓弧半徑。但如果機(jī)床剛性不足，刀尖圓弧半徑k過大，會(huì)使切削抗力。增大而產(chǎn)生振動(dòng)，反而使表面粗糙度值變大。
3)減小進(jìn)給量。
(2)工件表面產(chǎn)生的毛刺工件表面上產(chǎn)生毛刺一般是由積屑瘤引起的。這時(shí)可用改變切削速度的方法來抑制積屑瘤的產(chǎn)生。如果用高速鋼車刀時(shí)應(yīng)降低切削速度(< 5m/min)，并加注切削液；用硬質(zhì)合金車刀時(shí)應(yīng)提高切削速度(避開最易產(chǎn)生積屑瘤的中速范圍15~ 30m/min)。另外，刀具嚴(yán)重磨損和切削刃表面粗糙度值大都會(huì)使工件表面產(chǎn)生毛刺。因此，應(yīng)盡量減小前、后刀面的表面粗糙度值，經(jīng)常保持刀具鋒利。
(3)磨損亮斑工件表面產(chǎn)生亮斑或亮點(diǎn)，切削時(shí)又有噪聲，說明刀具嚴(yán)重磨損，磨鈍的切削刃將工件表面擠壓出發(fā)亮的痕跡，使表面粗糙度值變大，這時(shí)應(yīng)及時(shí)重磨或換刀。
(4)切屑拉毛被切屑拉毛的工件表面一般是無規(guī)則的很淺的劃痕。這時(shí)應(yīng)選用正值的刃傾角車刀，使切屑流向工件待加工表面，并采用卷屑或斷屑措施。
(5)振紋切削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)使工件表面出現(xiàn)周期性的橫向或縱向振紋，防止和消除振動(dòng)可從以下幾方面著手：
1)機(jī)床方面。調(diào)整主軸間隙，提高軸承精度；調(diào)整滑板塞鐵，使間隙小于0 04mm，并使移動(dòng)平穩(wěn)輕便。
2)刀具方面。合理選擇刀具幾何參數(shù)，經(jīng)常保持切削刃光潔和鋒利。增加刀具的裝央剛性。
3)工件方面。增加工件的裝夾剛性。例如裝夾時(shí)不宜懸伸太長，細(xì)長軸應(yīng)采用中心架或跟刀架支撐。
4）切削用量方面。選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量，改變或降低。
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