機械加工表面粗糙度的原因和影響因素

在經(jīng)過機械加工的零件表面上，總會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。機械加工的表面粗糙度是由于切削分離時的塑性變形、工藝系統(tǒng)的高頻振動、刀具與被加工表面的摩擦等原因造成的。對于精密零件，應(yīng)盡量減少其表面粗糙度，提高零件的表面質(zhì)量。這也是衡量機械加工質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。

沈陽機械加工廠為您介紹機械加工產(chǎn)生表面粗糙的原因

引起機械加工表面粗糙的主要有以下幾個原因：

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)使用高速鋼刀具對其進行低速或中速切削時，就會在加工表面上產(chǎn)生魚鱗片狀的毛刺，被稱為鱗刺。產(chǎn)生鱗刺會使零件表面粗糙度激增。

接下來是積屑瘤，這是在切削過程中，切削屑在切削刃表面上積累形成的。產(chǎn)生積屑瘤時，其突出的部分可能會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，部分積屑瘤碎片可能會粘附在已加工表面上，形成細小毛刺。這兩種情況都會造成零件已加工表面粗糙度加大。

還有振動，在切削加工時，工藝系統(tǒng)由于剛性不足，產(chǎn)生周期性振動，這樣會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

機械加工中，哪些因素會造成殘留面積、積屑瘤、鱗刺和振動的產(chǎn)生呢？讓我們來看一下：

第 一個因素是切削用量。切削用量包括進給量和切削速度等，其中進給量對殘留面積的影響很大，進給量的增加會導(dǎo)致殘留面積也隨之增加。切削速度對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)切削對象為塑性金屬時，切削速度很低時，不容易產(chǎn)生積屑瘤；而切削速度很高時，有利于減小塑性變形，從而抑 制鱗刺的產(chǎn)生。故而，這兩種情況都會減小零件表面的粗糙度。而在切削脆性材料時，切削速度的影響較小，因為材料變形小，故表面粗糙度值也減小。

第 二個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、主偏角和副偏角對殘留面積和振動有較大的影響。通常，在機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，表面粗糙度值小。但如果機床的剛度過低，刀尖圓弧半徑過大或主偏角過小，反而會因為切削力過大，造成振動，而使表面的粗糙度值加大。

第 三個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，但保持的時間較短，所以在低速切削時表面粗糙度較??；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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