机械加工影响表面粗糙度的工艺因素
《机械制造工艺学》教案 影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施
编案时间：适用班级：0903、0904课时：2课时教学课题：影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施教学目标：掌握影响切削加工表面粗糙度的因素及改善表面粗糙度的方法；磨削加工表面粗糙度的因素及改善表面粗糙度的方法；教学重点：掌握影响切削加工表面粗糙度的因素及改善表面粗糙度的方法；教学难点：表面粗糙度的计算；教具仪器：多媒体第3章机械加工质量控制第一节影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施3.1影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施3.1.1切削加工表面粗糙度切削加工表面粗糙度主要取决于切削残留面积的高度，并与切削表面塑性变形及积屑瘤的产生有关。
影响切削残留面积高度的因素图4.47示出了车削加工残留面积的高度。
图a为使用直线刀刃切削的情况，其切削残留面积高度为：(4-34) 图b为使用圆弧刀刃切削的情况，其切削残余面积的高度为：(4-35)图4-60 残留面积高度Rmax从上面两式可知，影响切削残留面积高度的因素主要包括：刀尖圆弧半径、主偏角、副偏角及进给量f等。
影响切削表面塑性变形和积屑瘤的因素图4-61示出了加工塑性材料时切削速度对表面粗糙度的影响。
切削速度v处于20～50m/min 时，表面粗糙度值最大，这是由于此时容易产生积屑瘤或鳞刺。
积屑瘤已在3.4节中介绍，鳞刺是指切削加工表面在切削速度方向产生的鱼鳞片状的毛刺。
在切削低碳钢、中碳钢、铬钢、不锈钢、铝合金、紫铜等塑性金属时，无论是车、刨、钻、插、滚齿、插齿和螺纹加工工序中都可能产生鳞刺。
积屑瘤和鳞刺均使表面粗糙度值加大。
当切削速度超100m/min时，表面粗糙度值下降，并趋于稳定。
在实际切削时，选择低速宽刀精切和高速精切，往往可以得到较小的表面粗糙度值。
图4-61 切削45钢时切削速度与粗糙度关系一般说，材料韧性越大或塑性变形趋势越大，被加工表面粗糙度就越大。
切削脆性材料比切削塑性材料容易达到表面粗糙度的要求。
对于同样的材料，金相组织越是粗大，切削加工后的表面粗糙度值也越大。
浅论表面粗糙度及其影响因素
C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2013 0180案例ASES浅论表面粗糙度及其影响因素高瑞兰摘 要：本文简要介绍了表面粗糙度对机械零件使用性能的影响，强调要获得好的工件表面质量，就必须降低表面粗糙度，并简要列举了降低表面粗糙度的几种措施。
关键词：表面粗糙度 工作精度 配合性质 加工参数 切削液表面粗糙度是指零件加工表面具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。
表面粗糙度越小，零件表面越光滑。
在机械加工过程中，工件表面粗糙度的大小，是衡量工件表面质量的重要标志，对机械零件的使用性能具有很大影响。
一、工件表面粗糙度对机械零件使用性能的影响1.加剧零件的摩擦和磨损机器做功时，许多零件的表面之间存在着相互运动，相互运动将产生摩擦，进而导致磨损。
由于零件表面粗糙度的存在，当两个零件表面接触时，它们的接触面不是整个零件表面，而仅仅是两加工表面上许多突出小峰的顶端，从而导致实际接触面积只是理论面积的一部分，而加剧了零件的磨损。
并且表面越粗糙，接触面积越小，越易磨损，也就是零件的耐磨性越差。
但同时也要注意并不是表面越光滑越好，当表面粗糙度值超过一定值后，会由于表面过于光滑不利于润滑液的储存，且使接触表面之间的分子亲和力增大，甚至发生分子粘合，使摩擦阻力增大，从而进入一个急剧磨损阶段。
2.影响机器和仪器的工作精度工件的粗糙表面易于磨损，使配合间隙增大，从而使运动件灵敏度下降，影响机器和仪器的工作精度。
3.对配合性质造成影响在间隙配合中，如果零件的配合表面粗糙，就会使配合件很快磨损而增大配合间隙，改变配合性质，降低配合精度；在过盈配合中，如果零件的配合表面粗糙，则装配后配合表面的凸峰被挤平，配合件间的有效过盈量减小，降低配合件间的连接强度，从而影响配合的有效性。
4.对零件强度造成影响零件表面越粗糙，对应力集中越敏感，特别是在交变载荷作用下，产生的交变应力在工件表面微观不平度凹谷处易造成应力集中，从而形成细小裂纹，甚至使工件损坏。
机械加工表面粗糙度的影响因素
机械加工表面粗糙度的影响因素1、残留面积：残留面积是刀具的主、副切削刃切削后，残留在已加工表面上的一些尚未被切去的面积。
2、鳞刺：用高速钢刀具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，常在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺，称为鳞刺。
出现鳞刺会显著增大已加工表面的表面粗糙度。
3、积屑瘤：在切削过程中，当产生积屑瘤时，其突出的部分能代替切削刃切入工件，在已加工表面上划出深浅不一的沟纹;当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘附在已加工表面上，形成细小毛刺，造成表面粗糙度增大。
4、振动：在切削加工时，由于工艺系统产生周期性振动，使已加工表面出现条痕或波纹痕迹，使表面粗糙度值明显增大。
凡影响残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动的因素都影响加工表面粗糙度。
1、切削用量：进给量对残留面积的影响最大。
进给量减小，残留面积减小。
切削塑性金属时，当切削速度很低或很高时，表面粗糙度值较小。
这是因为低速时积屑瘤不易产生;切削速度较高时，塑性变形减小，可消除鳞刺的产生。
在切削脆性材料时，切削速度的影响较小，因为材料变形小，故表面粗糙度值也减小。
2、刀具几何参数：刀具的刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残留面积和振动有较大的影响。
一般当刀尖圆弧半径增大，主偏角和副偏角减小时，表面粗糙度值小，但如果机床刚度低，刀尖圆弧半径过大或主偏角过小，会由于切削力增大而产生振动，使表面粗糙度值增大。
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是不同的。
高速钢刀具能刃磨得很锋利，但保持的时间较短，所以在低速切削时表面粗糙度值较小。
硬质合金刀具刃磨后刃口圆弧半径较大，在高速度下切削表面粗糙度值较小。
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，则出现积屑瘤、鳞刺、冷硬的现象减少，表面粗糙度值越小。
因此高碳钢、中碳钢、调质钢加工后表面粗糙度值比低碳钢小，加工铸铁时，由于切屑呈崩碎型，故在同样加工条件下，切削铸铁的表面形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1/5～1/4。
影响机械加工表面粗糙度的几个因素及措施
职教类影响机械加工表面粗糙度的几个因素及措施摘要：表面粗糙度是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，它是评价零件的一项重要指标。
一般说来，它的波距和波高都比较小，是一种微观的几何形状误差。
对机械加工表面，表面粗糙度是由切削时的刀痕，刀具和加工表面之间的摩擦，切削时的塑性变形，以及工艺系统中的高频振动等原因所造成的。
表面粗糙度是检验零件质量的主要依据，它的选择直接关系到生产成本、产品的质量、使用寿命。
关键词：机械加工表面粗糙度提高措施随着工业技术的飞速发展，机器的使用要求越来越高，一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作，表面层的任何缺陷，不仅直接影响零件的工作性能，而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象，将进一步加速零件的失效，这一切都与加工表面质量有很大关系。
因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。
一、机械加工表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件的配合精度，疲劳强度、抗腐蚀性，摩擦磨损等使用性能都有很大的影响。
1、表面质量对零件配合精度的影响（1）对间隙配合的影响由于零件表面的凹凸不平，两接触表面总有一些凸峰相接触。
表面粗糙度过大，则零件相对运动过程中，接触表面会很快磨损，从而使间隙增大，引起配合性质改变，影响配合的稳定性。
特别是在零件尺寸和公差小的情况下，此影响更为明显。
(2)对过盈配合的影响粗糙表面在装配压入过程中，会将相接触的峰顶挤平，减少实际有效过盈量，降低了配合的连接强度。
2、表面质量对疲劳强度的影响零件表面越粗糙，则表面上的凹痕就越深明，产生的应力集中现象就越严重。
当零件受到交变载荷的作用时，疲劳强度会降低，零件疲劳损坏的可能性增大。
3、表面质量对零件抗腐蚀性的影响零件表面越粗糙，则积聚在零件表面的腐蚀气体或液体也越多，且通过表面的微观凹谷向零件表层渗透，形成表面锈蚀。
4、表面质量对零件摩擦磨损的影响两接触表面作相对运动时，表面越粗糙，摩擦系数越大，摩擦阻力越大，因摩擦消耗的能量也越大，并且还影响零件相对运动的灵活性。
浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究
浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究浅谈加工表面粗糙度和物理力学性能的影响因素研究机械零件的破坏，一般总是从表面层开始的。
产品的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大程度上取决于零件表面层的质量。
表面面质量对零件耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量都有严重的影响。
机械机械加工表面质量的内容主要包括：表面粗糙度、表面层的物理力学性能和表面波度等。
本文主要以影响加工表面粗糙度和加工表面物理力学性能变化的因素进行分析研究。
1 影响表面粗糙度的因素1.1 切削加工影响表面粗糙度的因素从几何因素方面分析，刀具相对于工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状是刀具几何形状的复映。
残留面积的大小与进给量、刀尖圆弧半径及刀具的主偏角、副偏角有关。
对于宽刃刀具、定尺寸刀具和成形刀具等，其切削刃本身的表面粗糙度对加工表面粗糙度的影响也很大。
从物理因素方面分析，主要是切削过程中刀具刃口钝圆半径及后刀面对工件的挤压、摩擦作用使金属材料发生塑性变形，使表面粗糙度恶化。
当低速切削塑性材料（如低碳钢和不锈钢等）时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，产生积屑瘤和鳞刺，使表面粗糙度值加大。
工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。
当加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。
精加工时，因切削深度小，刀刃容易打滑，也影响表面粗糙度。
综上所述，在切削加工中影响表面粗糙度的工艺因素主要有：1）切削用量切削速度v在一定的范围内容易产生积屑瘤和鳞刺；减少进给量f可降低残留面积高度。
因些合理选择切削用量是降低粗糙度的重要条件。
2）刀具材料和几何参数实践表明，在切削条件相同时，用硬质合金刀具加工的工作表面粗糙度比用高速钢刀具加工的低。
用金钢石车刀加工因不易形成积屑瘤，故可获得粗糙度很低的表面。
刀类圆弧半径rE、主偏角KC和副偏角kcC均影响残留面积的大小。
关于机械加工中表面粗糙度的成因及改进措施的分析
关于机械加工中表面粗糙度的成因及改进措施的分析【摘要】评定加工过的材料表面由峰、谷和间距等构成的微观几何形状误差的物理量即为粗糙度。
它主要是由机械加工形成的，加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。
产品主要零件的表面质量很大程度上反映出工作性能、可靠性、寿命，如对零件的配合性质、抗腐蚀性、耐磨性、密封性、接触刚度及抗疲劳能力等都有影响。
研究机械加工表面质量的目的就是为了运用机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
【关键词】粗糙度表面质量改进措施1 表面粗糙度概述1.1 表面粗糙度产生原因表面粗糙度是评定机器和机械零件质量的一个重要指标，在加工过程中，由于刀痕、切削分离时的塑性变形、刀具与已加工表面间的摩擦，以及工艺系统中高频振动等因素的作用，使被加工表面产生微观几何变形。
1.2 研究表面粗糙度的目的及意义现代化工业生产的快速发展，对产品的质量提出了越来越高的要求，如既要求产品经久耐用，也有利于能源的再生利用，协调发展。
各制造商竞相生产具有优势性的零缺陷产品，以增强市场竞争能力，对零件表面的物理和几何性能提出了非常苛刻的要求，这就使设备制造商生产性能更好、更全面，精度更高的检测设备。
元器件的智能化、小型化、高集成、高容量存储和超快传输等对材料的尺寸越来越小。
零件表面粗糙度的研究无疑是不可忽视的领域，对未来经济和社会发展具有非常重要的影响。
2 表面粗糙度的成因及改善措施2.1 控制目的表面粗糙度对零件的摩擦系数、密封性、耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、接触刚度、配合性质以及导热、导电性能等均有影响，所以合理控制零件的表面粗糙度，对提高产品性能具有至关紧要的作用。
2.2 切削加工时表面粗糙度的成因物理因素即非正常原因造成的表面粗糙度。
多数情况下是在已加工表面的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。
形成它们的原因有：（1）积屑瘤。
对影响机械加工表面质量因素讨论论文
对影响机械加工表面质量因素的讨论摘要：本文主要通过对零件表面粗糙度、零件表面层的物理力学性能（加工硬化、残余应力、金相组织的变化与磨削烧伤）等因素的分析和研究，来提高机械加工表面质量的工艺措施。
关键词：表面质量；工艺因素；机械加工；控制措施只有了解和掌握影响机械加工表面质量的因素，才能在生产实践中，采取相应的工艺措施，减少零件因表面质量缺陷而引起的加工质量问题，从而提高机械产品的使用性能、寿命和可靠性。
一、影响加工表面粗糙度的工艺因素（一）切削加工1、刀具的几何参数、材料和刃磨质量刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径。
在一定的条件下，减小副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。
在同样条件下，硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而金刚石、立方氮化硼刀具又优于硬质合金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大，故不宜用来加工铁族材料。
另外，刀具的前、后刀面、切削刃本身的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨质量，使刀具前后刀面、切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值。
2、切削条件与切削条件有关的工艺因素，包括切削用量、冷却润滑情况。
中、低速加工塑性材料时，容易产生积屑瘤和鳞刺，所以，提高切削速度，减少积屑瘤和鳞刺，减小零件已加工表面粗糙度值；对于脆性材料，一般不会形成积屑瘤和鳞刺，所以，切削速度对表面粗糙度基本上无影响。
进给速度增大，塑性变形也增大，表面粗糙度值增大，所以，减小进给速度可以减小表面粗糙度值，但是，进给量减小到一定值时，粗糙度值不会明显下降。
正常切削条件下，切削深度对表面粗糙度影响不大，因此，机械加工时不能选用过小的切削深度。
合理选用切削液，对工件起到冷却、润滑作用，减少被加工材料的变形和摩擦，降低切削区温度，抑制积屑瘤和鳞刺的生成，是减少表面粗糙度值有效途径。
3、工艺系统的精度和刚度要想获得很小表面粗糙度，要求工艺系统具有足够的运动精度和刚度。
机械加工表面粗糙度及其影响因素
题目机械加工表面粗糙度及其影响因素摘要：在现代工业生产中，许多制件的表面被加工而具有特定的技术性能特征，诸如：制件表面的耐磨性、密封性、配合性质、传热性、导电性以及对光线和声波的反射性，液体和气体在壁面的流动性、腐蚀性，薄膜、集成电路元件以及人造器官的表面性能，测量仪器和机床的精度、可靠性、振动和噪声等等功能，而这些技术性能的评价常常依赖于制件表面特征的状况，也就是与表面的几何结构特征有密切联系。
因此，控制加工表面质量的核心问题在于它的使用功能，应该根据各类制件自身的特点规定能满足其使用要求的表面特征参量。
不难看出，对特定的加工表面，我们总希望用最(或比较)恰当的表面特征参数去评价它，以期达到预期的功能要求；同时我们希望参数本身应该稳定，能够反映表面本质的特征，不受评定基准及仪器分辨率的影响，减少因对随机过程进行测量而带来参数示值误差。
关键词：机械加工表面粗糙度表面质量物理因素Abstract: In modern industrial production in many parts of the surface processing technology and with specific performance characteristics,Such as: parts of the surface wear resistance, tightness, with nature, heat, electrical conductivity and the reflection of light and sound waves, liquids and gases in the wall of liquidity, corrosive, film, integrated circuit components and man-made Organ of the surface, measuring instruments and machine tool accuracy, reliability, vibration and noise, etc. functions, These technical performance evaluation is often dependent on the surface characteristics of the situation in parts, that is, the geometric structure and surface characteristics are closely linked. Therefore, the surface quality control process is the core issue of the use of its functions, should be based on various parts of the characteristics of its provisions to meet the requirements of the use of surface features of the Senate. It is easy to see, the processing of specific surface, we hope to use the most (or comparison) appropriate to the surface characteristics of parameters to assess it, with a view to achieve the desired functional requirements at the same time we hope that the parameters of their own should be stable, to reflect the nature of the surface characteristics, Not to inform the baseline and equipment resolution of the impact and reduce the random process of measuring parameters brought indication error.Keywords:Machining surface roughness surface quality physical factors目录1.绪论 (1)1.1 机械加工表面粗糙度历史 (1)1.2表面粗糙度标准中的基本参数定义 (1)2. 精密加工表面性能 (3)2.1精密加工表面性能评价的内容及其迫切性 (3)3.机械加工表面质量 (3)3．1 机械加工表面定义 (3)3．2 表面粗糙度产生的原因 (3)3．3机械加工表面质量对机械使用性能的影响 (6)3．4 影响粗糙度的因素 (7)3．5 表面粗糙度理论的新进展 (9)3. 6研究加工精度的方法 (13)4.结论语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1. 绪论1.1机械加工表面粗糙度历史表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产技术的发展密切相关，它经历了由定性评定到定量评定两个阶段。
机械制造中的机械加工表面粗糙度工作原理
机械制造中的机械加工表面粗糙度工作原理机械加工是指通过削、切、磨等工艺将工件原有形状进行改变以满足一定尺寸、形状和粗糙度要求的加工方法。
在机械制造过程中，机械加工表面粗糙度的控制是十分重要的，它直接影响到零件的功能和使用寿命。
本文将介绍机械加工表面粗糙度的工作原理。
一、表面粗糙度的概念表面粗糙度是指工件表面上凹凸不平的程度，通常用Ra（平均粗糙度）来表示。
在机械加工中，我们常常要求工件表面光洁度高、粗糙度小，以确保零件的密封性、运动性和装配性能。
二、机械加工表面粗糙度的影响因素机械加工表面粗糙度受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.切削参数：切削速度、进给量、切削深度等切削参数直接影响到工件表面的质量。
一般来说，切削速度越大、进给量越小、切削深度越小，工件表面的粗糙度就越小。
2.切削工具状况：切削工具的磨损情况对工件表面质量有重要影响。
切削工具磨损过度会导致切削力增大、表面粗糙度加大。
所以，及时更换和修磨切削工具能够有效控制表面粗糙度。
3.工件材料：工件材料的硬度、韧性等性质会影响机械加工的精度和表面质量。
例如，硬度较高的材料可能导致切削刀具的磨损，从而影响表面的粗糙度。
4.切削方式：不同的切削方式，如车削、铣削、磨削等，对工件表面粗糙度的影响也有所不同。
三、机械加工表面粗糙度的控制方法为了能够控制机械加工表面的粗糙度，在实际操作中可以采取以下措施：1.选择合适的工艺参数：根据工件材料、形状和要求，合理选择切削速度、进给量、切削深度等参数，以获得较小的粗糙度。
2.使用高质量的切削工具：选择具有良好刚性和耐磨性的切削工具，并保持其锋利度，以便实现更好的切削效果。
3.优化切削方式：根据工件的特点，选择合适的切削方式。
有时候，可以采用一些先进的切削方式，如超声波切削、电火花加工等，以改善表面粗糙度。
4.后续加工工艺：有时候，机械加工的表面粗糙度无法满足要求，可以考虑通过后续加工工艺来改善。
例如，研磨、抛光等方法可以使工件表面更加光滑。
影响机械加工表面粗糙度
表面粗糙度不行的原因在哪？
影响机械加工表面粗糙度的因素
影响因素很多，主要是几何因素、物理因素和加工中工艺系 统的振动。
1、几何因素：减小进给量f，减小主、副偏角，增大刀尖圆角 半径，都能减小残留面积的高度H，也就减小了零件的表面粗 糙度。
2、物理因素： （1）切削力和摩擦力大，表面粗糙。 （2)积屑瘤的形成严重影响表面粗糙度提高。 （3）切屑在前刀面停留、挤拉、撕裂形成鳞刺导致表面粗糙。 措施：选择合适的切屑速度，改善材料的切削性能，选择正
尖刀切削时
H
f
cotr cotr
带圆角半径的刀切削时
H
f2
8r0
由公式可知，减小进给量f，减小主、副偏角，
增大刀尖圆角半径，都能减小残留面积的高度H，
也就减小了零件的表面粗糙度。
二、影响机械加工表面粗糙的物理因素
⒈切削力和摩擦力的影响
（刀刃圆角及后刀面挤压和摩擦材料，韧性材料材料发生塑性变形，Βιβλιοθήκη 性材料崩碎）00处不为零怎么办
球刀对刀对哪里？
⒉积屑瘤的影响（其形成、长大、脱落严重影响，看图，提高或降低切削速度，切削液，对材料进
行热处理）
⒊鳞刺的影响（切屑在前刀面产生周期停留、挤拉、撕裂，切削速度、切削深度、刀具的前角、工
件的材质和切削液。 ）
从物理因素看、必须减少切削力引起的塑性变形，避免积屑瘤和鳞刺。 措施：选择合适的切屑速度，改善材料的切削性能，选择正确的切削液
确的切削液 3、振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工
表面出现振纹，降低了零件的加工精度和增大表面粗糙度。
第二节 影响机械加工表面粗糙度的因素
影响因素很多，主要是几何因素、物理因素和加工中工艺系统的振动
机械加工影响表面粗糙度的因素及应对措施
机械加工影响表面粗糙度的因素及措施!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。
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。
影响机械加工表面质量因素问题分析及改进措施
影响机械加工表面质量因素问题分析及改进措施摘要：在机械加工中，所加工的工件质量对于工件在生产使用中的性能和寿命有较大影响。
为了提高加工工件的精度，应从在加工过程中影响工件表面质量的工艺因素分析，并在此基础上提出提高加工工件表面质量的改进措施。
关键词：表面质量；影响因素；改善方法引言机械制造技术是当今产品升级、发展生产力、增强市场竞争力的重要手段，也是现今科学技术发展的重中之重。
作为支撑国民经济发展的机械制造业，是其他产业的基础，其他各种产业的发展和进步离不开制造业为其提供相应的先进的专用或通用设备。
当今国际、国内生产领域竞争激烈，能够具备针对市场要求的快速反应能力，为其提供相应的优质产品，是加强市场竞争力的非常重要的因素。
而产品质量的提高主要取决于制造业水平，因而确保机械加工表面质量的问题就显得尤为重要。
1机械加工表面质量对工件使用性能的影响1.1表面结构及表面粗糙度的影响（1）影响零件的耐磨性，当两个零件的摩擦表面接触时，实际上只有占接触面积很小一部分的凸峰顶部接触。
在外力作用下，凸峰和凸峰之间的接触部分会产生较大的压强，从而导致零件表面发生相应的弹性形变，更严重的情况下会发生塑性形变，甚至发生剪切现象。
（2）影响零件的配合性质，在发生相对运动的配合零件，如二者之间长时间发生磨损，零件的尺寸就会发生变化，从而影响零件的配合性质。
比如零件的表面粗糙度选择不当时，会使零件的磨损速度加快，装配时所得到的合理间隙便迅速增大，一台新设备很快就失去正常的工作能力，有时会给单位带来不可估量的损失[1]。
（3）影响零件的疲劳强度，在某些工况下，零件之间会产生交变载荷，这时由于零件表面的较大的粗糙度如划痕、裂纹等缺陷会造成零件表面应力集中的问题。
在微观的低凹处所产生的应力，会超过材料的疲劳极限从而会出现疲劳裂纹。
而这样的疲劳裂纹会影响零件的抗腐蚀性。
化学腐蚀是由于在加工表面粗糙度的凹谷处易积聚腐蚀性介质而产生化学反应。
机械零件表面质量影响粗糙度的原因
机械零件加工质量中，表面质量是衡量一个机械零件是否合格的重要指标之一。
而表面粗糙度则是衡量表面质量的指标。
粗糙度越高，表面质量越差，越容易造成机械设备的损坏。
那么，在机械零件的加工生产中，主要影响粗糙度的原因都有哪些呢？1、切削加工影响表面粗糙度因素在进行切削加工的时候，表面会留下切削层残留面积，其形状是刀具几何形状的的反应，想要减小残留面积的高度，可以减小进给量、主偏角、副偏角并增大刀尖圆弧半径。
除此之外，适当让刀具的前角增大，可以让塑性变形的程度减少，同时配合使用润滑液、提高刀具刃磨质量，还有助于减小切削时的塑性变形并抑制刀瘤、鳞刺的生成，对于减小表面粗糙度还是有一定帮助的。
2、工件材料的性质对塑性材料进行加工时，刀具会对金属产生挤压作用，出现塑性变形现象，在加上刀具会让切屑与工件产生撕裂作用，让金属的表面粗糙度变大，工件材料韧性越好，金属的塑性变形越大，加工表面就会越粗糙。
对脆性材料进行加工时，会产生碎粒切屑，这会在金属加工表面造成污染，留下麻点，让金属的表面粗糙度变大。
3、磨削加工影响表面粗糙度的因素磨削加工表面粗糙度的形成过程与切削加工表面粗糙度形成过程一样。
磨削加工表面粗糙度的形成，也是因为几何因素与表面金属的塑性变形来决定的。
影响磨削表面粗糙的主要因素有：（1）磨削加工中砂轮的粒度与硬度砂轮硬度的选择要根据产品表面精度要求来决定，应让磨粒钝化后及时脱落，露出新的磨粒后继续磨削。
砂轮粒度越细，单位面积上磨粒数越多。
（2）砂轮的修整由于磨削加工中，砂轮在磨削过程中会出现钝化，所以对砂轮应该进行及时修整，确保砂轮的微刃性和等高性。
（3）工件材质工件材料的硬度、塑性、韧性和导热性，对于表面粗糙度都会有一定的影响，工件硬度高，磨粒易钝化。
工件硬度低，砂轮容易阻塞，这些都会造成表面粗糙度增高。
机械加工中的表面粗糙度控制
机械加工中的表面粗糙度控制在机械加工中，表面粗糙度控制是一个重要的环节。
表面粗糙度直接影响产品的质量、性能和寿命，因此，能够有效控制表面粗糙度对于机械加工过程至关重要。
表面粗糙度是指表面不平整程度的一种量化指标，通常通过表面上的高低起伏来描述。
在机械加工中，表面粗糙度受到多种因素的影响，包括工艺参数、材料性质和工具磨损等。
只有通过适当的控制这些因素，才能够达到所需的表面粗糙度。
首先，工艺参数是影响表面粗糙度的重要因素之一。
在机械加工中，包括切削速度、进给速度和切削深度等参数都会对表面粗糙度产生影响。
一般来说，切削速度和进给速度越大，表面粗糙度越大；而切削深度越小，表面粗糙度越小。
因此，对于不同的加工材料和工件尺寸，需要根据实际情况选择合适的工艺参数，以达到精确控制表面粗糙度的目的。
其次，材料性质也是影响表面粗糙度的重要因素之一。
不同的材料具有不同的硬度和韧性，这将直接影响机械加工时的切削力和切削热。
一般来说，材料越硬、越脆，切削力越大，切削热也越高，从而导致表面粗糙度增加。
因此，在机械加工中，需要根据不同材料的性质，采取相应的工艺措施，以降低切削力和切削热，从而控制表面粗糙度。
此外，工具磨损也会对表面粗糙度产生影响。
在机械加工过程中，由于不断的切削磨损，刀具的尖刃会变钝，导致切削力增加，进而影响表面粗糙度。
为了保持良好的切削状态，需要定期检查和更换刀具，以确保切削效果和表面质量的稳定。
在实际的机械加工中，为了有效控制表面粗糙度，可以采用一些增加加工精度的技术措施。
例如，使用高速切削技术和超精密刀具，可以减少表面粗糙度并提高加工效率。
此外，还可以采用液体冷却剂和润滑剂来降低切削温度，从而减小切削力和表面粗糙度。
总之，机械加工中的表面粗糙度控制是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的影响。
通过合理选择工艺参数、控制材料性质和关注工具磨损等措施，能够有效降低表面粗糙度，提高产品的质量和性能。
在日常的机械加工实践中，我们应该不断探索并应用新的技术和工艺，以满足不断提高的加工要求。
影响表面粗糙度的因素
一．影响表面粗糙度的因素：（1）工件刚性差，加工表面粗糙度增大。
（2）刀具前角o γ为小值时，塑性变形增大，表面粗糙度也将增大。
过小的后角o α将增大摩擦，表面粗糙度也将增大。
刃倾角s λ为负，加工表面的表面粗糙度增大。
刀具材料软和刃磨质量差，刀具磨损，加工表面粗糙度增大。
（3）切削用量的影响1）切削塑性材料时，切削速度v 在一定的速度范围内（20～80m/min ）易产生积屑瘤和鳞刺。
2）进给量f 大，加大了表面粗糙度值，或f 过小会增加刀具与工件表面的挤压次数，使塑性变形增大，反而加大了表面粗糙度值。
3）背吃刀量p α过小或大 ，在精密加工中加大了表面粗糙度值。
二．有锥度 ： 车刀明显磨损，车刀松动，车刀架松动，尾座轴线与主轴轴线偏移三．圆度超差，圆柱度超差：主轴径向跳动大，刀具移动方向与主轴不平行，车刀磨损由于刀杆刚性差，产生“让刀”而使内孔成为锥孔，这时需降低切削用量重新镗孔。
镗孔刀磨损严重时，也会产生锥孔，这时需重磨车刀后再进行镗孔。
四．表面不光洁，有明显波纹或表面粗糙，有切痕，拉毛现象：①进给量过大；②铣削进给时，中途停顿，产生“深啃”；③铣刀安装不好，跳动过大，使铣削不平稳；④铣刀不锋利、已磨损五．平面不平整，出现凹下和凸起：①机床精度差或调整不当，②端铣时主轴与进给方向不垂直；③圆柱铣刀圆柱度不好六．槽的宽度尺寸不对：①键槽铣刀装夹不好，与主轴的同轴度差②铣刀已磨损③刀轴弯曲，铣刀摆差大七．槽底与工件轴线不平行：①工件装夹位置不准确，工件轴心线与工作台面不平行② 铣刀装夹不牢或铣削用量过大时，使铣刀被铣削力拉下八．键槽对称性不好：对刀不仔细，使偏差过大九．封闭槽的长度尺寸不对：①工作台自动进给关闭不及时②纵向工作台移动距离不对十．磨外圆断面不圆：①中心孔不圆，孔内有异物，两中心孔轴线不一致，顶尖与中心孔锥角不一致，顶尖未顶紧等；②用卡盘装夹工件时，头架主轴径向跳动太大；③砂轮主轴与轴承间间隙过大；④磨前工件断面不圆，而且工件刚性又差；⑤工件不平衡时，离心力作用，使较重的一边磨去多；⑥工件热处理后还存在部分内应力，磨削后内应力重新平衡而产生变形十一。
探讨机械加工影响表面粗糙度的因素及改善措施
２ ． ６防止或减 小机械加工工艺 系统产生的振动 在工件和刀具 之间产生振动 时， 加工 工艺系统的 正常切削过程 便受到干扰 和破坏， 从而使零件加工表面 出现振纹， 降低 了零件 的加 工精度和表面质量。 为了减 少振动对机械加 工表面 质量 的影 响， 可采 取减小或消除振源的激振力、 隔振， 提高工艺系统的刚度及增大阻尼 等措施。 ３ 结 束 语
减小进给量、进行高速切削易获得 小的表面粗糙度值 。
２ 改善 机 械 加 工表 面 粗 糙 度 的 措 施
产 生机械加工零件表面 粗糙度 的因素很多， 形成表面粗糙度 的
主 要 原 因可 归 纳 为 几 个 方 面 ： 一是切削刀具几何因素， 主 要 指 刀 刃 和 工件 相 对 运 动 轨 迹 所 形 成 的残 留面 积 ： 二是工件材料的因素， 主 要 指
【 摘
要】 表 面粗糙 度是判断一个零件加工制造是否合格的一
项 重要 的 指 标 ，它 对 你 零 件 在 使 用 过 程 中的 耐 磨 性 、 配 合 质 量 、运
动精度以及使用寿命等方 面都具有很大的影响 。因此 ，获得 正确的 表面粗糙度值 ，降低机械加工表 面粗糙度是机械加 工过程 中必须着 重考虑的 问题 。本 文对机械加 工影响表 面粗糙度 的因素进行 了简要 的 阐述 ，提 出了降低机械加 工表 面粗糙 度的方法和措 施 ，从而达到 改善零件表 面质量 ，提 高产品性能和经济效益的 目的。
【 关键词 】 机械加 工；表 面粗糙度 ；影响 因的积屑瘤 、 鳞刺和振动等 ： 三是加工零件
机械加工中影响表面粗糙度的因素及解决方法(附：进给量与粗糙度换算表)
机械加工影响表面粗糙度的因素及解决方法很多机加工产品由于其使用条件的需要，对表面粗糙度提出很高的要求。
那么在实际的生产加工过程中，究竟有哪些因素会影响到表面粗糙度呢？其实简单来说无非是切削刀具、加工材料、加工参数三个大的方面。
1.切削刀具1.1刀具几何形状前角的大小影响刀刃的锐利牢固程度，决定刀具的切削性能。
合理增加刀具的前角，可减少切削层的塑性变形，减少切屑流动时的摩擦阻力；提高刀刃锋利性，从而减少切削力、切削热、切削功率，提高铣削加工精度和已加工表面质量，从而提高了刀具的耐用度。
另外，刀具前角若太大，刃口和刀刃部分的强度恶化了散热条件，容易造成崩刃。
刀具的前角选择，大致可以遵循如下原则：（1）工件材料的强度、硬度高、前角应选得小一些；反之可取较大的前角；（2）加工塑性材料，应选取较大的前角；加工脆性材料，可选取较小的前角；（3）粗加工时，为了保证刀刃有较好的强度和散热条件，前角选小点；精加工时，为了提高加工表面质量，让刀刃锋利，应选较大的前角；（4）高速钢刀具抗弯强度、抗冲击韧性好，可选择较大的前角；硬质合金刀具这两方面差，应选较小前角；（5）当机床等刚性、功率不足时，应选较大的前角，来降低切削力和切削功率，减轻振动；刀具后角主要是减少切削刃及刀具后刀面，与工件加工表面之间的摩擦。
后角太大，会削弱刃口和刀刃部分的强度与散热条件，降低刀具耐用度，造成崩刃。
刀具后角的选用，可遵循如下原则；（1）加工塑性大或弹性大的材料，为减少后刀面之间的摩擦，取大后角；加工高强度、高硬度工件，为保证刃口强度，应取较小的后角；精加工切削力小，为减少摩擦，提高加工表面质量，可取大一点的后角；（2）粗加工时，切削力大，为保证刃口的强度，可取小一点的后角；精加工切削力小，为减少摩擦，提高加工表面质量，可取小一点的后角；（3）高速钢刀具后角可比钨钢刀具后角大2~3度；（4）当铣刀的径向磨损会影响加工精度时，如键槽铣刀的圆周齿磨损后，直径减少，直接影响键槽的宽度，后角应适当减少（一般为8度）。
影响不锈钢加工表面粗糙度的因素及改善措施
影响加工表面粗糙度的因素及改善措施一、切削加工中影响表面粗糙度的因素机械加工中，形成表面粗糙度的主要原因可归纳为三个方面：一是刀刃和工件相对运动轨迹所形成的残留面积——几何因素；二是加工过程中在工件表面产生的塑性变形、积屑瘤、鳞刺和振动等物理因素；三是与加工工艺相关的工艺因素。
1.几何因素在理想切削条件下，由于切削刃的形状和进给量的影响，在加工表面上遗留下来的切削层残留面积就形成了理论表面粗糙度。
由图5— 3中的关系可得：刀尖圆弧半径为零时，刀尖圆弧半径为rε时，由上式可见，进给量f、刀具主偏角Кr、副偏角Кr'越大、刀尖圆弧半径rε越小，则切削层残留面积就越大，表面就越粗糙。
以上两式是理论计算结果，称为理论粗糙度。
切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有较大的差别，这是由于存在着与被加工材料的性能及与切削机理有关的物理因素的缘故。
2.物理因素切削过程中由于刀具的刃口圆角及后刀面的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形，从而使理论残留面积挤歪或沟纹加深，促使表面粗糙度恶化。
在加工塑性材料而形成带切屑时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤。
它可以代替前刀面和切削刃进行切削，是刀具的几何角度、背吃刀量发生变化。
其轮廓很不规则，因而使工件表面上出现深浅和宽窄不断变化的刀痕，有些积屑瘤嵌入工件表面，增加了表面粗糙度。
切削加工时的振动，使工件表面粗糙度值增大，有关切削加工时振动的内容将在本章第四节加以说明。
3.工艺因素与表面粗糙度有关的工艺因素有：切削用量、工件材质及与切削刀具有关的因素。
二、降低表面粗糙度值的工艺措施由于表面粗糙度的成因与切削刀具之间的特殊关系，现就切削加工和磨削加工分别叙述降低表面粗糙度值的工艺措施。
1．选择合理的切削用量（1）切削速度切削速度对表面粗糙度的影响比较复杂，一般情况下在低速或高速切削时，不会产生积屑瘤，故加工后表面粗糙度值较小。
在切削速度为20～50m/min加工塑性材料（如低碳钢、铝合金等）时，常容易出现积屑瘤和鳞刺，再加上切屑分离时的挤压变形和撕裂作用，使表面粗糙度更加恶化。
浅析机械加工表面质量的影响因素
于完全液体润滑， 金属表 面完全不接触， 由一层 径对加工硬化 的影 响切削速度增 大， 刀具与工 油膜隔开， 求摩擦 副表 面粗糙度应 不刺破油 件 的作用时间缩 短， 要 使塑性变形扩展深度减小， 膜， 粗糙度越小， 允许的油膜越薄， 承载能力越大， 冷硬层深度减小 。 切削速度 增大后 。 切削热在工
科 技 论Ｉ ｌｌ 坛
科 黑江— 技信总 — 龙— —
浅析 机械 加工 表 面质 量 的影 响 因素
王 昊
ｆ 尔滨 电机 厂有 限责任公司 大电机研 究所， 哈 黑龙江 哈 尔滨 ￣ｏｏ ） ５ ｏｏ
摘 要： 我们都知道 ， 机器是 由各部件组成的， 零件的好坏决定 了 器能否正常使 用。 机 只要有一个零件坏 ， 则整部机 器就会瘫痪。 而零部件的质 量却 由零件表面的质量所 决定 ， 由此可见 ， 零件的表面质量是不可忽视的。本文就对机械加 工表 面质关键词 ： 机械 ； 工表 面； 加 质量 ； 影响 因素
件表面层 上的作 用时间也缩短了， 将使冷硬 程 随着 社会的发展 ， 科技 的进步 ， 机器 的 则表面粗糙度越 小越有 利。 对 进给量增大， 切削力也增大， 表层金 属的 ２２影响表面粗糙度 的因素 ，即是影响机 度增加 。 ． 质量越来越重视。那么就会对每一个组装程序 塑性变形加剧， 冷硬作用加强。工件材料的塑性 进行严格 的审核 ， 控制零件质量 ， 把握住质量关 械 加 工 表 面 质量 的 因 素 愈大， 冷硬现象就愈严重。 ２２１切削加工影 响表 面粗糙度 ．． 口， 避免一切 的影响因素。机器是越来越精密 ， ２３２表面层材料金相组织变化 ．． 在加工表面留下 了切削层残 留面积。 其形 对零件的要求也随之提高 。保证机器正常运行 减小进给量 ｖ、 ｆ主偏 ２３２１磨 削烧 伤 ．．． 和使用寿命 ，就要对零件表面质量进行严格 的 状是刀具几何形 状的复映。 副偏角以及增大 刀尖 圆弧半 径， 均可减小残 当被磨工件表 面层温度达 到相 变温度 以上时， 控制。 掌握机械加工表面质量 的影 响规律 ， 有助 角、 留面积 的高度。适 当增 大刀具 的前角 以减小切 表层金属 发生金 相组 织的变化， 使表层金属强 于改善产 品质量和提高使用性能 。 削时的塑性变形程度 ， 合理选择 润滑液和提高 度 和硬度降低， 并伴有残 余应力产生 ， 出现 甚至 １ 工 表 面 质 量 的含 义 加 这种现象称 为磨 削烧伤 。 在磨削淬火 工件表面 质量的好坏 是 以表 面粗 糙度 的 刀具刃磨质量以减小切 削时的塑性变形 和抑制 微 观裂纹， 可能产生 ３ 种烧 伤。 鳞刺 的生成， 也是减 小表面粗糙度值 的有 钢时， 大小来衡量 的，表面粗糙度是指加工表面上所 刀瘤 、 ２ －２ ． ２ 改善磨 削烧伤 的途径 ３． 具有的较小 间距和峰谷所组成微观几何形状 的 效措施 。 磨削热是造成磨 削烧 伤的根源 ， 故改善磨 ２２２工件材料 的性质影 响表面粗糙度 ．． 特性 ， 其评定参数 有 ， 轮廓算术 平均偏 差 （ａ Ｒ） ， 加工塑性材料时，由刀具对金属 的挤压产 削烧伤有两个途径： 一是 正确选择砂 轮； 合理选 轮廓最大高度 Ｃ ｙ，微观不平度十点 高度 （工 Ｒ） Ｒ） 尽可能地减少 磨削热地产 生； 二是 生 了塑性变形，加之刀具迫使切 屑与工件分离 择 切削用量， 等。 尽 ２机械加工表面质量 的影响 因素 的撕裂作用， 使表面粗糙度值加大 。 件材料韧 改 善冷 却条 件， 量 使产 生 的热量 少传 人工 工 金属的塑性变形愈 大， 加工表 面就愈粗 件。 ２１ ．机械加工表面质量影响 机器的使用性 性 愈好 ， ２３３表面层残余应力 Ｉ＿ 糙。 加工脆性材料时， 其切屑呈碎粒状 ’ 由于切屑 能 的崩碎而在加工表面 留下许 多麻 点， 使表面粗 切 削时在加工 表面金 属层 内有塑性 变形 ２１１ ．．零件的耐磨性影响表面质量 发生， 使表面金属 的比容加 大； 由于塑性变形只 零 件的耐磨性主要与摩擦副 的材 料、 热处 糙 。 ２２３ 削加工影响表面粗糙度 ．－磨 在表层金 属中产生， 表层金 属的 比容增 大， 体积 理情况和润滑条件有关， 在这些 条件已确定 的 象 切 削 加 工 时 表 面 粗 糙 度 的 形 成 过 程 一 膨胀，不可避免地要受到 与它相 连的里层金属 情况下， 零件的表面质量 就起着 决定 性的作用 。 就在表面金属层产 生了残余应力 ， 而在 零件的磨损过程， 常分为 三个阶段： 擦副刚 样，磨削加工表面粗糙度 的形成也是 由几何 因 的阻止 ， 通 摩 里层金属 中产生残余拉应力 ； 削加工中， 切 切削 开始工作时， 磨损 比较 明显 ， 称为初期磨损 阶段 素和表面金属的塑性变形来决定 。 （ 一般称为走合期） 。经初期磨损后， 磨损缓慢均 ２３影 响加 工 表面 层物 理 机械 性 能 的 因 区会有大量的切 削热产生 ；不 同金相组织具有 ＿ 同时是影 响机械加工表面质量的因素 不 同的密度。 亦具有不 同的比容 。 匀． 进入正常磨损阶段 。 当磨损达到一定程度后， 素 ， 表面层金属产生 了金相组织的变化，表层 磨 损又突然加剧， 导致零件不 能正常工作， 称为 ２３１ 面层冷作硬化 ．．表 ２ ．１ ． １ 冷作硬化及其评定参数 ３． 金属 比容的变化必然要受到与之相连的基体金 急剧磨损 阶段。 就有残余应力产生 。 在交变载荷作用 ２１ ．２表面粗糙度影响表面质量 ． 机械加 工过程 中因切 削力作 用产生 的塑 属的阻碍， 使 畸变 ， 间产 生剪切 滑 下， 晶粒 机器零件 表面上的局部微观 裂纹， 因拉应 会 在干摩擦或半干摩擦情况下，摩擦副表面 性变形 ， 晶格扭 曲、 最后导致零件 断裂。 的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。摩擦副 移， 晶粒被拉长和纤维化， 甚至破碎， 都会 使 力 的作用使原生裂纹扩大， 这些 表 面有一个最佳粗糙度，过大或过小 的粗 糙度 表面层金属的硬度和强度提高， 这种现 象称 为 从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑 ， 该表面 都会使初期磨损增 大。 摩擦 的原始粗糙度太大， 冷作硬化 （ 或称为强化） 。表面层金属强化的结 最终工序应选择能在该表面产生残余 压应力的 会增大金属变形的阻力， 减小金属 的塑性 ， 金 加 工方 法 。 开始 时两表面仅仅是若开 凸峰相接触， 际接 果， 实 触 面积小 于名义接触面积，接触部分 的实 际压 属的物理性质也会发生变化。被冷作 硬化的金 结束语 金 由于机械 加工表 面对机器 零件 的使用 性 强很 大， 破坏了润滑油膜。 接触 的凸峰处形成 局 属处于高能位的不稳定状态，只要一有 可能， 部 干摩擦， 因而接触 部分金属 的挤裂 、 碎 、 破 切 属的不稳定状 态就要 向比较稳定 的状 态转化 ， 能如耐磨性 、 接触刚度 、 疲劳强度、 配合性 质、 抗 因 断等作用都较强， 磨损也就较大。 随着走合期过 这种现象称为弱化 。弱化作用的大小 取决于温 腐蚀性能及精度 的稳 定性等有很 大的影响 ， 程 的进行 ， 表面粗糙度逐渐减小， 际接触 面积 度的高低 、温度持续时间的长短 和强 化程度 的 此对机器零件的重要表面应提出一定 的表面质 实 增 大， 损也随之逐步减小， 磨 就进入 正常磨损 阶 大 小 。 由于 金 属 在 机 械 加 工过 程 中 同 时受 到力 量要求 。由于 影响表 面质 量的 因素是 多方 面 段。 摩擦的原始粗糙度过小， 紧密接触的两金属 和热的作 用，加工后 表层金 属的最后性质取决 的， 因此应该综合考虑 各方面 的因素， 对表 面 表 面分子间产生较大的亲和力， 润滑油被挤 去， 于强化和弱化综合作用的结果 。评定冷作硬 化 质量根据需要提出 比较经济适 用性的要求 。 造成 润滑条件恶 化， 使表面容易咬焊 ， 因而初期 的指标有 ３项。即表层金属 的显微 硬度 Ｈ 硬 Ｖ、 参 考 文 献 磨损也较大。随着走合过程的进行 ， 表面粗糙度 化层深度 ｈ和硬化程度 Ｎ 。 【 成 大先． Ｉ 】 机械设计 手册【 】 ｂ ： 学工业 出 Ｍ■ 京 化 版 社 ．０ ２ ２０． 有所增大， 磨损 也随之有所减小， 当表 面粗糙度 ２ ．２ ． １ 影响冷作硬化 的主要因素 ３． 等于最佳粗糙度时进入正常磨损 阶段 。在初期 切 削 刃 钝 圆 半径 增 大，对 表 层 金 属 的挤 压 『１ ２吴相 宪 ， 王正 为 ， 玉堂． 黄 实用机械 设计手 册 磨损阶段 因走合而使表面粗 糙度 自动适应最佳 作 用 增 强 ， 性 变 形加 剧 ， 致 冷 硬 增 强 。 塑 导 刀具 后 【 ． 京 ： Ｍ】 北 中国矿 业 大 学 出版 社 ．０ ３ ２０． 值 。摩擦 表面的最佳粗糙度视不 同材料和工作 刀面磨损增大， 刀面与被加工 表面的摩擦加 【】 大放， 后 ３ 唐 冯晓宁， 卿． 设计 －ｌ 学【 ． 杨现 机械 ｒ￣ ， 要件而异。 大致在 ｖ ． ～ ０ ４ 右 。对 剧， 一般 Ｏ ８ Ｖ． 左 塑性变形增 大， 导致冷硬增强 。 削刃钝 圆半 北京： 切 中国矿业大学 出版社． ０ ． ２ １ ０
机械加工影响表面粗糙度的工艺因素
从影响表面粗糙度的成因可以看出,影响表面粗糙度的因素可以分为三类:第一类,与切削刀具有关;第二类,与工件材质有关;第三类,与加工条件有关。
1 切削加工影响表面粗糙度的因素1.1 切削用量切削参数选择的不同对表面粗糙度影响较大,应引起足够的重视。
切削速度在一定速度范围内,塑性材料容易产生积屑瘤或鳞刺,所以应避开这个积屑瘤区,如用中、低速容易形成积屑瘤。
切削深度切削深度对表面粗糙度基本上没有影响,但过小的切削深度将在刀尖圆弧下挤压过去,形成附加的塑性变形,增大表面粗糙度值。
进给量减小进给量可减小残留面积高度,但过小的进给量将使切屑厚度太薄。
当厚度小于刃口圆弧半径时,会引起薄层切削打滑,产生附加表面粗糙度。
1.2 刀刃在工件表面留下的残留面积被加工表面上残留的面积愈大,获得表面将愈粗糙。
用单刃刀切削时,残留面积只与进给量f 、刀尖圆弧半径ro及刀具的主偏角kr、副偏角k1r 有关。
减小进给量f,减小主偏角、副偏角,增大刀尖圆角半径,都能减小残留面积的高度H ,也就降低了零件的表面粗糙度值。
进给量f对表面粗糙度影响较大,但f值较低时,虽然有利于表面粗糙度值的降低,但影响生产率。
增大刀尖圆角半径ro,有利于表面粗糙度值的降低。
但刀尖圆角半径的增加,会引起吃刀抗力的增加,而吃刀抗力过大会造成工艺系统的振动。
减小主、副偏角,均有利于表面粗糙度值的降低。
但在精加工时, 主、副偏角对表面粗糙度值的影响较小。
1.3 工件材料的性质塑性材料与脆性材料对表面粗糙度都有较大的影响。
积屑瘤的影响(塑性材料) 在一定的切削速度范围内加工塑性材料时,由于前刀面的挤压和摩擦作用,使切屑的底层金属流动缓慢而形成滞留层,此时切屑上的一些小颗粒就会黏附在前刀面的的刀尖处,形成硬度很高的楔状物,称为积屑瘤。
积屑瘤的硬度可达工件硬度的2~3.5倍,它可代替切削刃进行切削,由于积屑瘤的存在,使刀具上的几何角度发生了变化,切削厚度也随之增大,因此将会在已加工表面上切出沟槽。
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机械加工影响表面粗糙度的工艺因素
从影响表面粗糙度的成因可以看出,影响表面粗糙度的因素可以分为三类:第一类,与切削刀具有关;第二类,与工件材质有关;第三类,与加工条件有关。
1 切削加工影响表面粗糙度的因素
1.1 切削用量切削参数选择的不同对表面粗糙度影响较大,应引起足够的重视。
切削速度在一定速度范围内,塑性材料容易产生积屑瘤或鳞刺,所以应避开这个积屑瘤区,如用中、低速容易形成积屑瘤。
切削深度切削深度对表面粗糙度基本上没有影响,但过小的切削深度将在刀尖圆弧下挤压过去,形成附加的塑性变形,增大表面粗糙度值。
进给量减小进给量可减小残留面积高度,但过小的进给量将使切屑厚度太薄。
当厚度小于刃口圆弧半径时,会引起薄层切削打滑,产生附加表面粗糙度。
1.2 刀刃在工件表面留下的残留面积被加工表面上残留的面积愈大,获得表面将愈粗糙。
用单刃刀切削时,残留面积只与进给量f 、刀尖圆弧半径ro及刀具的主偏角kr、副偏角k1r 有关。
减小进给量f,减小主偏角、副偏角,增大刀尖圆角半径,都能减小残留面积的高度H ,也就降低了零件的表面粗糙度值。
进给量f对表面粗糙度影响较大,但f值较低时,虽然有利于表面粗糙度值的降低,但影响生产率。
增大刀尖圆角半径ro,有利于表面粗糙度值的降低。
但刀尖圆角半径的增加,会引起吃刀抗力的增加,而吃刀抗力过大会造成工艺系统的振动。
减小主、副偏角,均有利于表面粗糙度值的降低。
但在精加工时, 主、副偏角对表面粗糙度值的影响较小。
1.3 工件材料的性质塑性材料与脆性材料对表面粗糙度都有较大的影响。
积屑瘤的影响(塑性材料) 在一定的切削速度范围内加工塑性材料时,由于前刀面的挤压和摩擦作用,使切屑的底层金属流动缓慢而形成滞留层,此时切屑上的一些小颗粒就会黏附在前刀面的的刀尖处,形成硬度很高的楔状物,称为积屑瘤。
积屑瘤的硬度可达工件硬度的2~3.5倍,它可代替切削刃进行切削,由于积屑瘤的存在,使刀具上的几何角度发生了变化,切削厚度也随之增大,因此将会在已加工表面上切出沟槽。
积屑瘤生成以后,当切屑与积屑瘤的摩擦力大于积屑瘤与前刀面的冷焊强度或受到振动、冲击时,积屑瘤会脱落,又会逐渐形成新的积屑瘤。
由此可见,积屑瘤的生成、长大和脱落,使切削发生波动,并严重影响工件的表面质量。
脱落的积屑瘤碎片,还会在工件的已加工表面上形成硬点,因此,积屑瘤是增大表面粗糙度值的不可忽视的因素。
鳞刺的影响在已加工表面产生鳞片状毛刺,称作磷刺。
磷刺也是增大表面粗糙度值的一个重要因素。
形成磷刺的原因是由于切屑在前刀面的摩擦和冷焊作用,使切屑在前刀面上产生周期性停留,从而挤拉已加工表面。
这种挤拉作用,严重时会使表面出现撕裂现象。
脆性材料加工脆性材料时切屑呈不规则的碎粒状,加工表面往往出现微粒蹦碎痕迹,留下许多麻点,增大表面粗糙度值。
1.4 工艺系统的高频振动工艺系统的高频振动,使工件和刀尖的相对位置发生微幅振动,使表面粗糙度值加大。
1.5 切削液切削液在加工过程中具有冷却、润滑和清洗作用,能降低切削温度和减轻前、后刀面与工件的摩擦,从而减小切削过程中的塑性变形并抑制积屑瘤和鳞刺的生长,对降低表面粗糙度值有很大作用。
2 磨削加工影响表面粗糙的因素
磨削时,砂轮线速度比较高,砂轮表面有无数颗磨粒,每颗磨粒相当于一个刀刃,磨粒大多数为负前角,单位切削力比较大,故切削温度较高,磨削点附近的瞬时温度可高达800~1000℃。
这样高的温度常引起被磨削表面烧伤,使工件变形和产生裂纹。
同时,由于磨粒大多数为负前角,且磨削厚度很小,所以加工时大多数磨粒只在工件表面挤压而过,工件材料受到塑性挤压,沿磨粒两旁产生塑性流动,划出无数的细微沟槽,磨削温度又较高,更加剧塑性变形,进一步使表面粗糙度值增大。
影响磨削粗糙度的因素很多,主要有:
砂轮的线速度
砂轮的线速度随着砂轮线速度的增加,在同一时间里参与切削的磨粒数也增加,每颗磨粒切去的金属厚度减小,残留面积也减小,而且高速磨削可减少材料的塑性变形,使表面粗糙度值降低。
工件的线速度
在其他磨削条件不变的情况下,随工件线速度的降低,每颗磨粒每次接触工件时切削厚度减少,残留面积也小,因而表面粗糙度值低。
但工件线速度过低时,工件与砂轮接触的时间长,传到工件上的热量增多,甚至会造成工件表面金属微熔,反而使表面粗糙度值增大,而且还增加表面烧伤的可能性。
因此,通常取工件线速度等于砂轮线速度的1/60。
纵向进给量采用纵磨法磨削时,随纵向进给量的增加,表面粗糙度值也增加。
光磨的次数
光磨次数多,表面粗糙度值降低。
光磨系无进给磨削,是提高磨削表面质量的重要手段之
一,砂轮的粒度越细,光磨的效果越好。
砂轮的性质对表面粗糙度的影响
砂轮的粒度
粒度越细,则砂轮单位面积上的磨粒越多,每颗磨粒切去的金属厚度越少,刻痕也细,表面粗糙度值就低。
但粒度过细切屑容易堵塞砂轮,使工件表面温度增高,塑性变形增大,表面粗糙度值反而增加。
同时还容易引起烧伤,所以常用的砂轮粒度在80号以内。
砂轮的硬度
砂轮太软,则磨粒容易脱落,有利于保持砂轮的锋利,但很难保证砂轮的等高性。
砂轮如果太硬,磨钝了的磨粒不易脱落,会加剧与工件表面的挤压和摩擦作用,造成工件表面温度升高,塑性变形增大,并且还容易使工件产生表面烧伤。
所以砂轮的硬度以适用为好,主要根据工件的材料和硬度选择。
砂轮的修整
砂轮的修整砂轮使用一段时间后就必须进行修整,及时修整砂轮有利于获得锋利和等高的微刃,修整砂轮还能增加砂轮的切屑刃个数,这些均有利于降低工件的表面粗糙度值。
工件材料的影响
工件材料的性质对表面粗糙度影响也大,太软、太硬、太韧的材料都不容易磨光。
这是因为材料太硬时,磨粒很快钝化,从而失去切削能力;材料太软时砂轮又容易被堵塞;而韧性太大且导热性差的材料又容易使磨粒早期崩落,这些都不利于获得低的表面粗糙度值。
此外,切削液的选择与净化、磨床的性能等对磨削表面粗糙度均有不同程度的影响,是不可忽视的因素。