表面粗糙度

表面粗糙度是指工件表面上具有的較小間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性。表面缺陷應從中排除,且不考慮表面其他物理特性諸因素;為避免與光亮,清潔的概念混淆並與國際間稱呼一致,不採用“表面光潔度”這一術語,而稱作表面粗糙度。

切削加工與表面粗糙度

表面粗糙度是在機械加工過程中,由於刀痕材料的塑性變形機械加工高頻振動刀具與被加工表面的摩擦等原因引起的。它對零件的配合性能,耐磨性,抗腐蝕性,接觸剛度,抗疲勞強度,密封性和外觀等都有影響。

同一零件上,工作表面的粗糙度允許值應小於非工作面的表面粗糙度允許值,配合性質相同時,零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允許值要小;同一公差等級,軸比孔的表面粗糙度允許值要小;運動速度高,壓力大的摩擦表面比運動速度低,壓力小的摩擦表面粗糙度允許值小;一般來講,表面形狀精度要求高的表面,表面粗糙度允許值也小;不同的表面粗糙度允許值,其加工方法是不同的,因此,經濟效果也是不同的,在選擇表面粗糙度允許值時必須予以考慮。

影響切削加工表面粗糙度的常見因素

刀具幾何形狀及切削運動的影響

刀具相對於工件作進給運動時,在加工表面留下了切削層殘留面積,從而產生了表面粗糙度,殘留面積的形狀是刀具幾何形狀的複映,其高度受刀具的幾何角度和切削用量大小的影響。

工件材料性質的影響

加工塑性材料時,由於刀具對加工表面的擠壓和摩擦,使之產生較大的塑性變形,加之刀具迫使切屑與工件分離時的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。一般來說,材料塑性變形趨勢越大或韌性越大,被加工表面粗糙度就越大。切削脆性材料時,塑性變形小些,控制好切屑崩碎現象,就容易達到表面粗糙度的要求。對於同樣的材料。金相組織越是粗大,切削加工後的表面粗糙度值也會越大。

切削用量

切削用量中,切削速度對表面粗糙度的影響比較複雜。但在中等速度下,塑性材料由於容易產生積屑瘤鱗刺,且塑性變形較大,因此表面粗糙度值會變大。加工脆性材料時,由於塑性變形很小,主要形成崩碎切屑,切削速度的變化對表面粗糙度影響較小。減少進給量f可以減少切削殘留面積高度,使表面粗糙度值減小。但進給量f太小刀刃不能切削而形成擠壓,增大了工件的塑性變形,反而會增大表面粗糙度值。一般,背吃刀量對表現粗糙度影響不明顯。

振動

無論外界振動的傳入,機床內部運動部件的振動,還是機械系統在某特定條件下產生的切削振動均會嚴重惡化工件表面粗糙度,所以必須採取適當的措施來減少振動。

高溫切削產生切削熱

在高速切削條件下,高溫效應導致工件已加工淺薄表面發生熔融現象,在刀具運動的作用下, 工件已加工淺薄表面熔融金屬發生少量定向粘塑形流動。

積屑瘤的影響

切削過程中,當刀具前刀面上存在積屑瘤時,由於積屑瘤的頂部很不穩定,容易破裂,一部分連附於切屑低部而排出,一部分則殘留在加工表面上,使表面粗糙度增大。

鱗刺

鱗刺是指已加工表面上鱗片狀的毛刺,是用高速鋼刀具低速切削時,經常見到的一種現象。鱗刺一般是在積屑瘤增長階段的前期裡形成的。甚至在沒有積屑瘤的時候,以及在更低一些的切削速度範圍內也有鱗刺發生。

資料來源:網路彙整

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