一。表面粗糙的原因
1、残余面积:残余面积是刀具的主副切削刃被切削后,在加工表面上残留的面积。
2、鳞片毛刺:当用高速钢工具在低速或中速切削塑性金属材料时,如低碳钢、中碳钢、不锈钢、铝合金等,呈鱼鳞状加工表面上常形成毛刺,称为鳞片。氧化皮的存在会显着增加加工表面的表面粗糙度。
3、积屑瘤:在切削加工过程中,积屑瘤产生时,其突出部分可以代替切削刃切入工件,在加工表面划出不同深度的凹槽;当积屑瘤脱落时,一部分积屑瘤会附着在加工表面上,呈现出细小的毛刺,导致表面粗糙度增加。
4、振动:在切削过程中,由于工艺系统的周期性振动,加工表面出现条纹或波纹,表面粗糙度值显着增加。
2、影响表面粗糙度的因素
所有影响残留面积、积屑瘤、鳞刺和振动的因素都会影响表面粗糙度。
1、切削量:进给量对剩余面积影响最大。进给速度减小,剩余面积减小。
切削塑料金属时,当切削速度很低或很高时,表面粗糙度值很小。这是因为在低速时不易产生积屑瘤;切削速度高时,塑性变形减小,可消除鳞屑的产生。切削脆性材料时,切削速度的影响很小,而且由于材料的变形小,表面粗糙度值也会降低。
2、刀具几何参数:刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残余面积和振动影响很大。通常,当刀尖圆弧半径增大,主偏角和副偏角减小时,表面粗糙度值较小,但如果机床刚性较低,则刀尖圆弧半径过大。偏角过大或主偏角过小,由于切削力增大,表面粗糙度值增大而产生振动。
3、刀具材料:刀具材料不同,刃口圆弧半径的大小和保持锋利的时间也不同。高速钢刀具可以锐利地磨锐,但保持时间短,因此在低速切削时表面粗糙度值较小。硬质合金刀具刃磨后刃弧半径大,高速时切削面的表面粗糙度值小。
4、工件材料:加工塑性材料时,工件材料的塑性越低,硬度越高,积屑瘤、鳞刺、激冷现象越少,表面粗糙度值越小。因此,高碳钢、中碳钢和调质钢的表面粗糙度值小于低碳钢。钢很大。