机械加工影响表面粗糙度的因素及措施

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1机械加工零件表面粗糙度的概述

那么为了较好的提高零件的性能就需要减小零件表面粗糙度，其方法是针对影响零件粗糙度的因素而采取相应的措施，这样会取得更好的效果。

2影响表面粗糙度的因素

在零件的加工过程中会使得零件表面形成一定的粗糙程度，这非常不利于零件的正常使用。影响零件表面粗糙度的因素有刀具几何形状的影响、积削瘤的影响、工件材料的影响、加工条件的影响以及振动的影响，下面将详述影响零件表面粗糙度的因素。

2.1刀具几何形状的影响

刀具是用来切割零件的工具，在切割的过程中刀具与零件的接触最为充分，那么刀具对零件的表面粗糙度影响也最大，适当的增加刀具几何形状的前角可以在较大程度上减小零件表面粗糙度，但是过度增加刀具几何形状的前角反而会使得表面粗糙度增加。[2]这在实际的过程中很难进行控制，容易使得零件的表面粗糙度受到较大的影响。当前角一定时，后角越大刀具就越锋利，也更加容易进行切割。适当的增加后角可以减小刀面与零件表面的摩擦和挤压，这样就可以有效的减小零件的表面摩擦度。但是后角过大时就会发生切削振动，从而使得零件的表面摩擦度增加。但是适当的后角在实际操作中也很难进行把握，所以在实际的操作中容易使得零件的表面粗糙度增加。此外刀具的前刀面与后刀面对零件的表面粗糙度也有一定的影响，如果刀具的前刀面和后刀面粗糙值较小，那么零件的表面粗糙度就越小。因为刀具的前后刀面越光滑就越锋利，在切割的过程中就不容易产生缺口，从而使得零件的表面粗糙度减小。由此可见刀具的几何形状对于零件表面粗糙度的大小有着非常重要的影响，所以在降低零件表面粗糙度的过程中药着重考虑这个影响因素。

2.2积削瘤的影响

积削瘤所指的是在金属切削过程中，会有一些从工件上掉下来的金属冷焊并层积在前刀面上，这样就会形成一个非常坚硬的金属堆积物，这个金属堆积物的硬度是工件硬度的2~3倍，能够代替刀刃进行切削，但是在不断的切削过程中会逐渐掉落，这个金属堆积物所指的就是积削瘤。[3]积削瘤的形状是不规则的，可能会随着工件切割而使其大小发生变化，这样在工件的切割过程中就会使零件的表面粗糙度增加，另外积削瘤掉落的过程中极有可能粘附在工件表面，这样零件的表面粗糙度就会显著增加，从而影响零件的性能。

2.3工件材料的影响

在工件的切割过程中其表面粗糙度与其材料有很大的影响，有的工件材料不适宜进行切割，那么在切割的过程中就容易出现较严重的损伤，其中工件表面粗糙度更加得不到有效的控制，这样会使工件的使用性能大大降低。此外工件的切割过程中还会进行热工艺处理，这样才能使工件的质量更加优秀，使用寿命更长。

2.4加工条件的影响

在工件的切割过程中加工条件对于其表面粗糙度也有较大的影响，首先是切割速度，通常切割速度在中速段就容易产生积削瘤，所以在加工的过程中要避免中速段，要根据实际情况来合理的增加或降低切割速度。[4]此外为了使得工件的表面粗糙度降低还可以增加刀具的锋利度，使得刀具在工件切割过程中更加光滑。在工件加工过程中还会使用冷却润滑液，冷却润滑液的主要作用是减小刀具与切屑之间的摩擦，从而降低刀具与加工面之间的摩擦，使得工件的表面粗糙度更小。2.5振动的影响机械加工中还会产生振动，这主要是由于切割过程中刀具对工件产生的周期性位移，这样在工件表面就会形成类似波纹的痕迹。另外在工件切割过程中机床内部也会产生一定的振动，这就会使得工件的切割过程不平衡，其表现就是所加工工件的表面摩擦度增加。

3影响机械加工表面粗糙度因素的改善措施

1要选择合适的刀具几何形状，使得其能够达到最佳的切割效果，这需要通过不断的实践才能够得到最佳的刀具几何形状。2消除积削瘤的影响，对于积削瘤要较快的进行处理，对于表面上存有积削瘤的工件不进行切割，同时还要保证刀具表面不存有积削瘤。[5]3选取质量较好的工件材料，这样在切割过程中就不会出现变形等情况。4合理的控制加工速度，避免中速段。5采用减振装置。机械的表面粗糙度对于机械的使用有着非常关键的影响，所以针对机械加工中影响表面粗糙度的因素要及时进行解决，以此来使得工件的性能达到最佳。

作者:张玮单位:广东省机械技师学院