减小己加工表面粗糙度的措施
时间:2011-08-01 阅读:807
实际生产中,当出现表面粗糙达不到要求时,首先应结合上面所述的表面粗糙度成因,仔细分析原因找出影响表面粗糙度的主要因素,然后再提出相应的改进措施,并经切削实验后逐步解决。减小已加工表面粗糙的具体措施主要有以下几个方面。
1、 刀具材料
刀具材料对已加工表面粗糙度的影响与材料的摩擦系数、抗黏结能力、耐磨性及刃磨质量有关。高速钢刀具的耐热性较低,适合于中低速切削;硬质合金刀具的耐磨性较好,在较高的切削速度下,切削刃仍能保持较长时间的锋利性,因而可以获得较小的表面粗糙度;涂层硬质合金和陶瓷刀具在高温时,刀面上能形成氧化膜,使数控刀具与加工表面的摩擦系数减小,还有较高的抗粘接能力,能有效地抑制积屑瘤和鳞刺,因此有利于减小表面的粗造度值,CBN和PCD刀具的耐磨性更高,能保持持久的切削刃锋利性,在高速精加工中,已加工表面粗糙度可以达到Ra0.05~0.1um,甚至可以达到镜面粗糙度。
2、 刀具几何参数
主偏角Kr、副偏角K’r及刀尖圆弧半径R∑对零件表面粗糙度有直接影响。在进给量一定的情况下,减小主偏角Kr和副偏角K’r,或增大刀尖圆弧半径R∑,可减小表面粗糙度。另外,适当增大前角和后角,减小切削变形和前、后刀面间的摩擦,抑制积屑瘤的产生,也可减小表面粗糙度;但过大的前角会加速刀具的磨损或由于切深坑力Fp方向变化引起”扎刀”现象。
3、 切削用量
进给量进给速度越大,残留面积高度越高,零件表面越粗糙。因此,减小进给量进给速度可有效地减小表面粗糙度。但如果进给量f 太小,切削刃钝圆部分对加工表面的挤压作用加剧,不利于表面粗糙度的减小,甚至会引起自激振动而使表面粗糙度值增大,生产实际中,采用硬质合金刀具切削时的进给量f一般不小于0.05mm/r.
切削速度对表面粗糙度的影响也很大,在中速切削塑性材料时,由于容易产生积屑瘤,且塑性变形较大,因此加工后零件表面粗糙度值较大。通常高速钢刀具应采用低速(Uc﹤6m/min),硬质合金立铣刀、陶瓷刀具应采用高速切削,可有效地避免积屑瘤的产生,这对减小表面粗糙度有积极作用。切削脆性材时,增大切削速度,能减小切屑与已加工表面分离处的崩碎范围,减小表面粗糙度。
4、 工件材料
一般韧性较大的塑性材料,已加工表面粗糙度值较大,而韧性较小的塑性材料加工后易得到较小的表粗糙度值。对于同种材料,其晶粒组织越大,已加工表面粗糙度值越大。因此,为了减小已加工表面粗糙度值,常在切削加工前对材料进行调质或正火处理,以获得均匀细密的晶粒组织和较大的硬度。
5、 切削液
切削液的冷却作用可以降低切削温度,切削液的润滑作用使刀具和被加工表面之间的摩擦状况得到改善,使切削层金属表面的塑性变形程度下降并抑制积屑瘤和鳞刺的生长,对降低表面粗糙度有很大的作用。