刀具及切削参数对加工表面粗糙度的影响
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。
CNC机床加工中的切削参数对加工质量的影响
CNC机床加工中的切削参数对加工质量的影响CNC（数控）机床是一种利用计算机程序控制的机床，能够通过控制切削参数来进行高精度的加工。
在CNC机床加工中，切削参数的选择和设定对加工质量有着重要的影响。
本文将从几个重要的切削参数入手，分析它们对加工质量的具体影响。
切削速度是CNC机床中最基本的切削参数之一。
它指的是加工过程中刀具在工件上运动的速度。
切削速度的选择直接影响着加工表面的粗糙度和切削温度。
当切削速度过高时，刀具与工件之间的摩擦会增加，导致加工表面粗糙度增加。
同时，过高的切削速度会产生过多的热量，容易导致刀具磨损和工件变形。
相反，切削速度过低则会导致加工效率低下。
因此，在选择切削速度时，需要综合考虑加工要求和刀具材料的特性，寻找最佳的速度范围。
进给速度是指在切削速度确定的情况下，刀具在单位时间内切削的长度。
进给速度决定了加工的效率和加工表面的粗糙度。
过高的进给速度会导致切削力过大，加工表面粗糙度增加，甚至会引起刀具折断等问题。
而进给速度过低则会降低加工效率。
因此，在选择进给速度时，需要根据工件材料、切削工艺和刀具性能等因素进行合理搭配，以获得高效的切削效果。
切削深度是指刀具在一次下刀过程中切削的厚度。
它是影响切削力和切削温度的重要参数。
切削深度过大会增加切削力，容易导致刀具振动和加工表面的粗糙度增加。
切削深度过小则会增加进给次数，导致加工效率降低。
因此，在确定切削深度时，需要考虑刀具和工件的刚性，并结合加工要求和刀具磨损情况进行合理选择。
切削角度是指刀具切削部分与工件表面法线之间的夹角。
切削角度的选择直接影响切削力的大小和切屑的排出。
合适的切削角度可以减小切削力，降低切削过程中的振动和声音，同时利于切削液和切屑的顺利排出。
因此，在选择切削角度时，需要考虑工件材料、切削工艺和刀具结构等因素，以保证加工过程的稳定和加工质量的提高。
除了以上几个重要的切削参数外，切削液的选择也对加工质量有着重要影响。
影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施
3. 采用适当的冷却方法，如切削液，以降低切削温度和减少热量对刀具的影响。
4. 定期检查和更换刀具，以确保刀具处于良好状态，从而保证加工表面质量。
工件材料对表面粗糙度的影响
04
硬度过低的工件材料在加工过程中容易产生塑性变形，使得工件表面粗糙度增加。
刀具磨损对表面粗糙度的影响
03
总结词
随着刀具磨损的增加，切削力通常会增大。这主要是因为刀具磨损导致切削刃变钝，切削刃与工件之间的摩擦增大，切削力也随之增大。
详细描述
在切削过程中，刀具的切削刃会逐渐磨损，导致切削刃变钝。钝的切削刃与工件表面的摩擦增大，使得切削力增加。这不仅会影响切削过程的稳定性，还可能导致切削热增加，进一步加剧刀具磨损。
影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改善措施
汇报人：
2024-01-04
切削用量对表面粗糙度的影响刀具几何参数对表面粗糙度的影响刀具磨损对表面粗糙度的影响工件材料对表面粗糙度的影响切削液对表面粗糙度的影响改善加工表面粗糙度的措施
目录
切削用量对表面粗糙度的影响
01
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02
在切削塑性材料时，适当降低切削速度可以有效减小表面粗糙度值。在切削脆性材料时，切削速度对表面粗糙度的影响较小。
切削速度越高，切削力越大，切削温度越高，从而使得工件材料软化，容易产生塑性变形，导致表面粗糙度值增大。
进给量增大，切削厚度增加，切削力也相应增大，切削过程中工件材料的塑性变形增大，导致表面粗糙度值增大。
适当减小进给量，可以减小表面粗糙度值。但进给量过小会导致切削力过小，反而使得表面粗糙度值增大。因此，需要根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素选择合适的进给量。
切削参数变化对加工表面质量的影响—
从图可以看出，残留应力在切削速度方向和进给方向呈现 出不同的变化规律。在切削速度方向随着切削速度增大， 残留应力由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向， 改变切削速度时，残留应力一直是残留压应力。 改变切削速度时，相应地改变了已加工表面所承受的塑性 变形、切削温度的大小与分布情况，因而影响己加工表面 的残留应力。提高切削速度时，切削温度引起的热应力所 占比重增大，因而切削速度方向的残留压应力减小而残留 拉应力增大。
由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向， 改变切削速度时，残留应力仍然是残留压应力。 2. 当进给量增大时，进给方向的残留压应力逐渐减 小。 3. 切削深度变化时，当切削深度为某一数值时，进 给方向的残留压应力有一极大值。
切削用量选择的基本原则：
1.根据工件加工余量和粗、精加工要求，选定背 吃刀量。 2.根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机 床进给系统、工件刚度及精加工时表面粗糙度要求， 确定进给量。 3.根据刀具耐用度，确定切削速度。
2.3切削参数变化对 加工表面质量的影响
表面质量
已加工表面质量：是指零件在加工后其表面
的状态。 包括： 1、零件表面层的微观几何结构，即表面形貌。 2、表层金属材料性质发生变化的情况。
表面质量包括：表面形貌和表面层材质变化
•表面粗糙度 •表面波度
•残余应力 •加工硬化 •表层金相组织变化
切削参数的影响
► 切削参数包括：
1、切削速度v。2、进给量ƒ。3、切削深度ap。ຫໍສະໝຸດ 1、切削速度对表面质量的影响
在不使用切削液的条件下，切削速度增大到一定值后，表面 粗糙度随着切削速度增大而降低。
在实际生产中，切削液的使用很好的改善了加工表面质量。 切削速度增大一定值时，其变化对表面粗糙度的影响不明显。 较大的切削速度下，都可以得到镜面。
金属切削中的切削参数对加工表面粗糙度的影响因素分析
金属切削中的切削参数对加工表面粗糙度的影响因素分析金属切削是一种常见的加工方法，其表面粗糙度直接影响着工件的质量和性能。
而切削参数是控制金属切削加工过程中的重要因素之一。
本文将分析不同切削参数对加工表面粗糙度的影响因素。
切削速度是切削过程中最直接影响加工表面粗糙度的参数之一。
一方面，较高的切削速度可以有效减小切削力，防止刀具磨损过快，从而减少加工表面的毛刺和热裂纹等缺陷。
另一方面，切削速度过高也会增加切削温度，容易导致材料软化和工件表面烧伤。
因此，在实际应用中需要根据具体材料和切削条件进行合理的选择。
切削深度是指每次切削过程中微小切削层的厚度。
切削深度的增加会增加金属切削过程中的切削力和切削温度。
当切削深度过大时，刀具容易磨损，加工表面粗糙度也会相应增加。
因此，在切削深度的选择上，需要综合考虑材料的性质、刀具的工作特点以及加工表面的粗糙度要求。
进给量是指刀具在单位时间内沿工件表面移动的距离。
较大的进给量会导致切削力的增大，从而增加加工表面的粗糙度。
因此，在控制加工表面粗糙度时，需要选择适当的进给量，以确保加工质量和生产效率的平衡。
刀具的选择对加工表面粗糙度也有重要影响。
刀具的几何形状、材料和涂层等因素会直接影响加工表面的质量和粗糙度。
例如，具有较小刀尖半径的刀具可以得到较好的加工表面质量，但刀具寿命会相应减少。
相反，较大刀尖半径的刀具可以提高刀具寿命，但加工表面的粗糙度会相应增加。
因此，在选择刀具时，需要根据具体的加工要求进行合理搭配。
除了以上切削参数外，材料的性质也会对加工表面粗糙度产生影响。
不同的材料对切削力、切削温度等参数的响应不同，因此加工表面的粗糙度也会有差异。
例如，硬材料通常需要较高的切削速度和切削深度，以获得更好的加工表面质量。
此外，切削液的使用也可以改善加工表面粗糙度。
切削液能够冷却切削区域，降低切削温度，减少切削力，从而有助于提高加工表面的质量。
同时，切削液还能起到润滑和清洁的作用，延长工具的使用寿命。
切削工艺参数对铣削表面粗糙度的影响及优化
切削工艺参数对铣削表面粗糙度的影响及优化概述：在金属加工中，铣削是一种常见的切削加工方法，用于加工各种复杂形状的零件。
铣削表面粗糙度是衡量加工质量的重要指标之一，对于提高零件的功能性和耐久性至关重要。
本文将探讨切削工艺参数对铣削表面粗糙度的影响，并提出优化方案。
1. 切削工艺参数对表面粗糙度的影响1.1 切削速度切削速度是指铣刀在单位时间内切削材料的线速度。
增加切削速度可以提高金属材料的切削效率，但过高的切削速度会导致刀具磨损加剧，形成较大的切削力，从而使铣削表面粗糙度增加。
1.2 进给速度进给速度是指铣刀在切削过程中，每刀具齿与工件接触一次时向前移动的距离。
过大或过小的进给速度都会影响表面粗糙度。
过大的进给速度会导致切削过程中碎屑堆积，增加表面的毛刺，导致表面粗糙度增加。
而过小的进给速度则会造成过度切削，形成较大的切削力，同样会使表面粗糙度增加。
1.3 切削深度切削深度是指切削刀具与工件接触时切削部分的最大厚度。
增加切削深度可以提高加工效率，但过大的切削深度会导致切削力增加，刀具磨损严重，从而增加表面粗糙度。
2. 优化切削工艺参数的方法2.1 切削速度的优化通过实验方法确定最适合的切削速度，一般根据材料的硬度、韧性和机械特性来选择。
较硬材料可采用较高的切削速度，较软材料则应选择较低的切削速度。
同时，及时更换磨损严重的刀具也是保持切削速度的关键。
2.2 进给速度的优化进给速度的优化主要目标是控制金属屑的去向和形态，以减少毛刺和表面质量降低。
实践证明，选择适当的进给速度可以达到较好的切削效果。
一般而言，较硬材料可选择较大的进给速度，较软材料则应选择较小的进给速度。
2.3 切削深度的优化切削深度的优化是保证表面质量和加工效率的重要因素。
根据材料硬度、切削轴向力等参数来确定最佳切削深度。
一般而言，较硬材料可选择较浅的切削深度，较软材料则可以选择较大的切削深度。
3. 其他影响表面粗糙度的因素除了切削工艺参数之外，还有一些其他因素也会影响铣削表面的粗糙度。
切削速度与表面粗糙度关系
切削速度与表面粗糙度关系引言：在机械加工过程中，切削速度是一个重要的参数，它直接影响到加工表面的质量和粗糙度。
切削速度的选择对于提高加工效率、降低成本以及改善产品质量具有重要意义。
本文将探讨切削速度与表面粗糙度之间的关系，并分析其影响因素。
一、切削速度对表面粗糙度的影响切削速度是指在单位时间内切削刀具相对于工件的线速度。
切削速度的变化会直接影响到切削刀具与工件之间的摩擦情况，从而影响到加工表面的粗糙度。
一般来说，切削速度越高，加工表面的粗糙度越低；反之，切削速度越低，加工表面的粗糙度越高。
二、切削速度与切削力的关系切削速度的增加会使切削力增加，而切削力的大小直接影响到加工表面的质量。
当切削速度过高时，切削力增大，易导致切削刀具与工件之间的磨损加剧，从而影响到加工表面的粗糙度。
因此，在选择切削速度时，需要综合考虑切削力的大小，以确保加工表面的质量。
三、切削速度与切削温度的关系切削速度的增加会使切削温度升高，而切削温度的高低也会对加工表面的粗糙度产生影响。
当切削温度过高时，易导致工件表面产生热变形和热裂纹，从而影响到加工表面的质量。
因此，在选择切削速度时，需要兼顾切削温度的控制，以确保加工表面的粗糙度达到要求。
四、切削速度与切削液的关系切削液在机械加工中起着冷却、润滑和清洁的作用，对于控制切削温度、减小切削力以及改善加工表面的质量具有重要意义。
切削速度的增加会使切削液的使用效果降低，从而影响到加工表面的粗糙度。
因此，在选择切削速度时，需要根据具体情况合理选择切削液的类型和使用方式，以最大程度地提高加工表面的质量。
五、其他影响切削速度与表面粗糙度的因素除了切削速度外，还有一些其他因素也会对加工表面的粗糙度产生影响，如切削刀具的材料和几何形状、切削深度、进给量等。
这些因素与切削速度之间存在着复杂的相互关系，需要综合考虑，进行合理的调整，以达到最佳的加工效果。
结论：切削速度是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。
磨削加工参数对工件表面粗糙度的影响
磨削加工参数对工件表面粗糙度的影响磨削加工是一种常见的金属加工方法，可用于加工各种精密工件，如汽车零件、航空零件等。
在磨削加工过程中，磨具和工件之间的摩擦作用会产生热量，使切削区温度升高，从而影响工件的表面质量。
因此，磨削加工参数的选择对工件表面粗糙度有着重要的影响。
首先，磨削速度是影响工件表面粗糙度的关键参数之一。
磨削速度越大，切削区的温度升高越快，容易引起切削区的热损伤，导致表面质量下降。
而磨削速度较慢时，切削区温度变化较小，有利于提高表面质量。
因此，适当选择合适的磨削速度能有效控制工件表面粗糙度。
其次，磨削深度也会对工件表面粗糙度产生影响。
磨削深度越大，磨削过程中材料的去除量越大，从而使工件表面质量变得更粗糙。
因此，当要求工件表面粗糙度较低时，应选择较小的磨削深度。
此外，磨削液的选用也会对工件表面粗糙度产生一定的影响。
磨削液在磨削加工过程中起到冷却、润滑和清洁作用。
若使用的磨削液润滑性能好，能充分降低切削区温度，从而减少热损伤和粘结现象，有利于提高工件表面质量。
但是，在选择磨削液时也要注意，过度使用磨削液有可能会导致磨具过早磨损，从而影响加工效率和成本。
需要注意的是，磨削加工参数的选择并不是孤立的，它们之间存在相互关系。
例如，磨削速度和磨削深度之间的关系是一个复杂的问题。
一般来说，在其他条件相同的情况下，磨削速度越大，磨削深度应选择较小的数值，以保证工件表面质量。
因此，在进行磨削加工时，要综合考虑各个参数之间的关系，确保能够获得满足要求的工件表面粗糙度。
不仅如此，磨削加工参数的选择还需要结合具体的工件材料和形状来进行。
不同材料的切削特性和磨削性能差异很大，在进行磨削加工时，需根据具体情况进行参数调整。
同时，工件的形状也会对磨削加工参数的选择产生影响。
例如，对于大面积的平面磨削，一般可以采用较高的磨削速度和较大的磨削深度，以提高加工效率。
而对于曲面磨削，应适当调整磨削速度和磨削深度，以保证工件表面粗糙度。
CNC机床加工中的表面粗糙度控制与提高
CNC机床加工中的表面粗糙度控制与提高CNC机床是一种自动化控制的精密加工设备，广泛应用于各行业的零部件制造中。
在CNC机床加工过程中，表面粗糙度的控制和提高是至关重要的。
本文将介绍CNC机床加工中表面粗糙度的原因和影响因素，并探讨一些控制和提高表面粗糙度的方法。
一、表面粗糙度的原因和影响因素CNC机床加工的表面粗糙度是由多种因素影响的，包括刀具的质量和磨损情况、加工参数的选择、材料的性质以及机床的精度等。
下面分别介绍这些因素的影响：1.刀具的质量和磨损情况：刀具的质量和磨损情况直接影响加工表面的质量。
如果刀具的质量较差或者磨损严重，就会导致加工表面粗糙度增加。
2.加工参数的选择：加工参数包括切削速度、进给速度和切削深度等。
选择合适的加工参数能够有效控制表面粗糙度，过高或过低的加工参数都会导致表面粗糙度的增加。
3.材料的性质：不同的材料具有不同的硬度和塑性，这直接影响加工过程中的切削情况。
硬度较高的材料加工后表面粗糙度往往较高。
4.机床的精度：CNC机床的精度也对表面粗糙度有一定的影响。
精度较低的机床容易产生振动和位置误差，从而导致表面粗糙度的增加。
二、控制表面粗糙度的方法为了控制和提高CNC机床加工中的表面粗糙度，可以采用以下方法：1.选择合适的刀具：选择质量较好的刀具，并定期检查和更换磨损严重的刀具。
合适的刀具能够提高加工的稳定性和表面质量。
2.优化加工参数：通过调整切削速度、进给速度和切削深度等加工参数，找到最佳的加工组合，以达到控制表面粗糙度的目的。
3.采用合适的冷却液：冷却液的使用不仅可以降低加工温度，还可以提供有效的润滑和冷却作用，从而减少表面粗糙度。
4.提高机床的精度：定期维护和校准机床，保证其精度达到要求。
精度较高的机床能够提供更稳定和精确的加工效果，从而减少表面粗糙度。
5.选用合适的加工策略：对于不同形状和尺寸的工件，可以采用相应的加工策略，比如采用多刀具刀径补偿、剪切切削等方式，以获得更好的表面质量。
数控加工中表面粗糙度的研究
数控加工中表面粗糙度的研究引言随着工业的发展，数控加工技术已成为现代制造业中不可或缺的重要技术之一。
数控加工通过计算机控制数控机床进行精密加工，广泛应用于汽车、航空航天、电子、模具制造等领域。
在数控加工过程中，表面粗糙度是一个重要的指标，对产品质量和性能有着重要的影响。
研究数控加工中表面粗糙度的影响因素，对于提高加工质量、降低成本具有重要的意义。
一、数控加工中表面粗糙度的影响因素1. 切削参数在数控加工中，切削参数是影响表面粗糙度的关键因素之一。
包括切削速度、进给速度、切屑厚度等参数。
切削速度过高会导致刀具磨损过快，切削温度升高，从而影响表面质量；而切削速度过低则会增加切削力，影响加工效率。
进给速度的大小直接影响切屑的形成和排出，对表面粗糙度有着重要的影响。
合理选择切削参数对于控制表面粗糙度具有重要的意义。
2. 刀具磨损在数控加工过程中，刀具磨损是不可避免的现象。
随着刀具的磨损，切削力、切削温度会发生变化，从而影响加工表面的粗糙度。
及时更换和维护刀具，对于保持加工质量至关重要。
3. 工件材料不同的工件材料对于表面粗糙度有着不同的影响。
如铸铁、铝合金、不锈钢等材料在加工过程中会产生不同的变形和切屑形态，影响表面质量。
需要根据不同的工件材料选择合适的加工工艺和刀具，以保证加工表面的质量。
4. 加工方式数控加工包括铣削、车削、钻削等多种加工方式，不同的加工方式对于表面粗糙度会有所不同。
铣削加工可以得到较为光滑的表面，而车削加工则容易产生波纹。
合理选择加工方式对于控制表面粗糙度具有重要的意义。
二、数控加工中表面粗糙度的评定方法1. 表面粗糙度参数在数控加工中，评定表面粗糙度常常采用Ra值作为评定标准。
Ra值是表面粗糙度参数之一，指表面在一定长度范围内的平均不规则度高度。
通常情况下，Ra值越小，表明表面越光滑。
通过测量和评定Ra值，可以对加工表面的质量进行客观评价。
2. 表面形貌观察除了Ra值之外，对加工表面的形貌进行观察也是评定表面粗糙度的重要方法。
金属及加工表面粗糙度的影响因素
图1面粗糙度随前角的变化③切削液带来的影响。
在加工金属的过程中，选择合适的切削液，可以冷却金属的加工温度，润滑金属的加工，从而减少刀具与金属的摩擦，进而降低加工过程中带来的塑性形变，减少积屑瘤和鳞刺的发生，从而大幅度降低金属表面的粗糙度。
1.2磨削加工对于金属表面粗糙度的影响由于砂轮的运动滑擦、切划所造成的金属表面粗糙可以根据单位面积上的刻痕进行判断，刻痕越细腻均匀，属表面的粗糙程度就越低。
切削加工带来的影响，不仅是几何结构的原因，还有塑性形变等物理原因的影响。
金属加工表面的经常性挤压所带来的的塑性变形也会因为加工过程中的过高温度而大幅度提升金属表面的粗糙程度。
内燃机与配件因此，影响金属表面粗糙度的磨削加工原因主要有：①砂轮粒度、硬度带来的影响。
砂轮的粒度也会对金属表面粗糙程度造成影响。
金属表面的磨粒越多，粒度的程度越细致，金属表面加工留下的刻痕就会愈加致密，从而使得金属表面粗糙程度降低。
此外，砂轮的硬度也会对金属表面的粗糙度造成影响，砂轮的硬度适度，会在磨粒钝化使其自觉及时脱落，从而对新露出来的磨砺进行加工。
以上，就是金属具有的“自砺性”。
要注意砂轮不能使用过度，所以要注意在日常作业中进行及时、有效的检修，从而去掉已经被钝化的魔粒，这样做可以确保砂轮拥有正常的微刃性和等高性。
②工件材料带来的影响。
不同工件材料，他们在塑性、导热性、硬度和韧性上有很大区别，因此，工件材料的选择也会对金属表面的粗糙度造成影响。
比如，过硬会钝化磨粒，过软会堵塞砂轮；又比如，韧性大的会增加金属表面粗糙度，导热性能差的也是如此。
③磨削用量带来的影响。
砂轮提速，可以通过减少塑性形变而降低金属的表面粗糙度，这是因为，砂轮提速会导致磨削表面不能及时塑性变形。
若想要增加粗糙度，可以通过增加磨削深度和加工速度进行。
我们也可以通过使用更大的磨削深度去改进磨削效率，但要注意在降低表面粗糙时应该使用小的磨削深度进行。
④磨削液及其它原因带来的影响。
切削速度与进给速度对铣削加工表面粗糙度的影响
切削速度与进给速度对铣削加工表面粗糙度的影响铣削加工是一种常用的金属加工方式，用于制造各种精密零件和工件。
在铣削加工过程中，切削速度和进给速度是两个重要的参数，它们直接影响加工表面的粗糙度。
因此，正确地选择切削速度和进给速度可以有效地控制加工表面的质量。
首先，我们来了解一下切削速度对铣削加工表面粗糙度的影响。
切削速度是刀具在加工过程中相对于工件表面的运动速度。
切削速度的增加会使切削力增大，同时也会产生更高的摩擦热，这可能导致刀具磨损、工件表面热变形等问题。
然而，适当提高切削速度可以有效地减小加工表面的粗糙度。
当切削速度较低时，刀具与工件之间的滑移速度较慢，可能会导致加工表面的毛刺和切削痕迹。
但是，过高的切削速度会导致切削温度升高，切削液的冷却效果减弱，从而助长切削区域的热影响区扩展，进而加大了表面粗糙度。
因此，我们需要根据具体的加工情况和材料特性选择适当的切削速度。
其次，我们来看一下进给速度对铣削加工表面粗糙度的影响。
进给速度是刀具相对于工件在进给方向上的运动速度。
进给速度的增加会使切削厚度减小，从而减小加工表面的切削变形和残余应力，以及切削力和摩擦热。
因此，适当提高进给速度可以改善加工表面的粗糙度。
当进给速度较低时，由于切削时间延长，可能会导致工件表面产生较大的切削力和摩擦热，从而增加了表面的粗糙度。
而过高的进给速度会导致切屑破碎不彻底，形成毛刺和不良的切削面。
因此，在选择进给速度时需要根据具体的加工要求和材料特性进行合理的调整。
除了切削速度和进给速度，刀具的几何形状和尺寸、切削液的使用以及切削方式等都会对铣削加工表面粗糙度产生一定的影响。
合理选择刀具并进行正确的刀具安装和调整是减小加工表面粗糙度的重要措施。
同时，切削液的选择和使用也能够有效地减小切削过程中的温度和摩擦，从而改善加工表面的质量。
总的来说，切削速度和进给速度对铣削加工表面粗糙度有着直接的影响。
合理选择适当的切削速度和进给速度能够减小加工表面的粗糙度，提高加工质量。
CNC机床加工中的切削力与表面粗糙度关系分析
CNC机床加工中的切削力与表面粗糙度关系分析随着工业技术的不断进步，CNC（Computer Numerical Control，计算机数控）机床成为现代制造业中的重要工具。
在CNC机床加工过程中，切削力和表面粗糙度是两个关键参数，对产品质量和加工效率具有重要影响。
本文将分析CNC机床加工中切削力和表面粗糙度之间的关系，并探讨如何优化加工过程以达到更好的加工效果。
一、切削力对表面粗糙度的影响在CNC机床加工中，切削力是切削过程中产生的力量。
切削力的大小直接影响着工件表面的质量，尤其是表面粗糙度。
通常来说，切削力越大，会导致工件表面的粗糙度增加。
1.1 切削力与进给速度的关系进给速度是CNC加工中刀具在工件上运动的速度。
研究表明，当进给速度增加时，切削力也会相应增加。
这是因为较高的进给速度会使刀具与工件之间的接触面积变小，从而增加了单位面积上的切削力。
1.2 切削力与切削深度的关系切削深度是指刀具在切削过程中所切掉工件的深度。
当切削深度增加时，切削力也会相应增加。
这是因为较大的切削深度会导致切削过程中刀具与工件之间的摩擦增加，从而导致切削力的增加。
1.3 切削力与切削速度的关系切削速度是指刀具在切削过程中相对于工件的速度。
研究表明，切削速度对切削力的影响较为复杂，并没有明显的规律。
在一定范围内，随着切削速度的增加，切削力会先增加后减小。
这是因为较高的切削速度会导致切削温度升高，从而使得切削力减小。
二、优化切削工艺以改善表面粗糙度为了改善CNC机床加工中的表面粗糙度，可以通过优化切削工艺来降低切削力的大小。
以下是几种常见的优化方法：2.1 选择合适的切削工具切削工具的选择对切削力和表面粗糙度有重要影响。
通常来说，较小的刀具尺寸可以减小切削力，从而改善表面粗糙度。
此外，选择高质量的切削工具也能有效减小切削力，并提高加工效率。
2.2 调整进给速度和切削深度通过合理调整进给速度和切削深度，可以控制切削力的大小。
切削参数对切削力及加工表面粗糙度的交互影响研究
切削参数对切削力及加工表面粗糙度的交互影响研究切削是金属加工中最常用的工艺之一，切削力及加工表面粗糙度是评估切削质量的两个重要指标。
切削参数是影响切削过程中切削力及加工表面粗糙度的关键因素。
因此，研究切削参数与切削力及加工表面粗糙度之间的关系，对于优化切削过程，提高加工质量和效率具有重要的理论和实际意义。
切削力是在切削过程中发生的力的变化，它直接影响着切削工件的加工质量和刀具的寿命。
在切削过程中，切削力由切削力的大小与方向所组成。
刀具的刃磨状态、切削速度、进给量、加工材料及工件刚度等切削参数都会对切削力产生影响。
首先，刀具的刃磨状态对切削力有着重要的影响。
刀具的刃磨状态包括刀具刃口的形状、刀具的尖角及刀具的刃磨质量等。
切削时，刀具与工件之间的接触面积将影响切削力的大小和方向。
如果刀具的刃口磨损较重或尖角变钝，接触面积将会增大，导致切削力增加。
因此，在切削过程中对刀具的刃磨状态进行检查与修复是有效降低切削力的途径之一。
其次，切削速度对切削力的影响也非常明显。
切削速度是指单位时间内刀具的切削长度，它与切削力之间存在着正相关关系。
当切削速度增加时，切削过程中的切削力也会增加。
这是因为切削速度的增加会导致切削材料的变形和剥离加剧，进而增加切削力。
因此，在实际加工过程中需要根据切削材料的特性和要求合理选择切削速度，以达到切削质量的最佳效果。
进给量也是切削参数中的一个重要指标，它表示单位时间内工件的移动长度。
进给量的大小直接影响着切削力的变化。
当进给量增大时，切削力也会相应增大。
这是因为，进给量的增大会导致每个切削刃上切削液薄膜的破裂，从而使工件表面粗糙度增加，切削力增加。
因此，对于不同的加工材料以及不同的加工要求，需要合理选择进给量，以避免因进给量过大引起的加工表面粗糙度增加和切削力过大的情况。
加工材料的刚度也会对切削力的大小和方向产生影响。
刚性较大的材料，如钢材，其加工切削力较大；而刚性较小的材料，如铝合金，其加工切削力较小。
刀具及切削参数对加工表面粗糙度的影响
刀具及切削用量对加工表面粗糙度的影响华菱超硬在提供高速切削和难加工材料切削方面的刀具解决方案时，对于“以车代磨”方案设计积累的关于提高加工表面光洁度经验，现从刀具材质、刀具的几何参数、切削用量（切削参数）等因素分析加工表面粗糙度，分享如下，抛砖引玉。
一，粗糙度的定义：经机械加工后的零件表面，不可能是绝对平整和光滑的，实际上存在着一定程度宏观和微观几何形状误差，一般用粗糙度值来表示，所以表面粗糙度是反映微观几何形状误差的一个指标，表面粗糙度值即微小的峰谷高低程度及其间距状况。
以前，加工表面粗糙度被称为表面光洁度，其表示方式和数值换算如下表：表面粗糙度作为表面质量的一项重要衡量指标，不仅直接决定了机械产品的外观精美程度，而且对机器的装配质量以及零件的使用寿命都有着很大的影响。
二、刀具对表面粗糙度的影响（1）刀具几何参数刀具几何参数中对表面粗糙度影响较大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圆弧半径re。
当主、副偏角小时，已加工表面残留面积的高度亦小，因而可减小表面粗糙度；副偏角越小，表面粗糙度越低，但减小副偏角容易引起震动，故减小副偏角，要根据机床的刚性而定。
刀尖圆弧半径re对表面粗糙度的影响：在刚度允许的情况下re增大时，表面粗糙度将降低，增大re是降低表面粗糙度的好方法。
因此减少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圆弧半径r，均可减小残留面积的高度，从而降低表面租糙度。
以解决难加工材料切削和高速切削问题知名的华菱超硬刀具，“对于刀尖圆弧角的选择建议依据加工工件的刚性和粗糙度要求选择，如果刚性好，尽量选择大的圆弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光洁度；但镗孔时或者切削细长轴或薄壁零件时因为系统刚性差，常选用较小的刀尖圆弧半径”，其刀具工程师做刀具选型方案时如是说。
具体的刀尖圆弧角与粗糙度值参见后文（走刀量、刀尖圆弧角、加工表面粗糙度三者的关系）。
（2）刀具材料当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时，被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺，因此凡是粘结严重的，摩擦严重的，表面粗糙度就大，反之就小。
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。
数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损关系
数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损关系数控加工是一种高效、精确的加工方式，广泛应用于各个行业。
在数控加工中，表面粗糙度控制是一个重要的问题，直接影响产品的质量和性能。
而刀具磨损则是影响加工效率和成本的关键因素。
本文将探讨数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损之间的关系，并提出一些改善措施。
一、表面粗糙度的定义和影响因素表面粗糙度是指物体表面的不规则度程度，通常用Ra值来表示。
表面粗糙度的大小直接影响产品的外观和性能，如摩擦、密封、润滑等。
在数控加工中，表面粗糙度的控制是一个关键的技术要求。
表面粗糙度受到多种因素的影响，包括切削速度、切削深度、进给速度、刀具磨损等。
在数控加工中，通过调整这些参数，可以控制表面粗糙度的大小。
此外，材料的硬度、材质的粘附性等也会对表面粗糙度产生影响。
二、刀具磨损与表面粗糙度的关系刀具磨损是数控加工中常见的问题，它会导致切削力的增加，进而影响到表面粗糙度的控制。
刀具磨损主要有刃磨损和刃磨损两种形式。
刃磨损是指刀具刃口的磨损，它会导致切削力增大、切削温度升高，从而影响到表面粗糙度的控制。
刃磨损的主要原因是材料的热膨胀和切削温度的升高。
当切削温度升高时，刀具的硬度会下降，刃口容易磨损。
刃磨损是指刀具侧面的磨损，它会导致刀具的几何形状发生变化，进而影响到切削力和表面粗糙度的控制。
刃磨损的主要原因是材料的热膨胀和切削力的作用。
当切削力作用于刀具侧面时，刀具容易磨损。
三、改善措施为了控制表面粗糙度并减少刀具磨损，可以采取以下措施：1. 选择合适的切削参数：合理选择切削速度、切削深度和进给速度，以减少切削力和切削温度的作用，从而降低刀具磨损和表面粗糙度。
2. 使用高质量的刀具：选择高硬度、高耐磨性的刀具，可以延长刀具的使用寿命，减少刀具磨损和表面粗糙度。
3. 加强刀具的润滑和冷却：通过增加切削液的流量和压力，可以有效降低切削温度，减少刀具磨损和表面粗糙度。
4. 定期检查和更换刀具：定期检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，以保证加工的质量和效率。
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刀具及切削用量对加工表面粗糙度的影响
华菱超硬在提供高速切削和难加工材料切削方面的刀具解决方案时，对于“以车代磨”方案设计积累的关于提高加工表面光洁度经验，现从刀具材质、刀具的几何参数、切削用量（切削参数）等因素分析加工表面粗糙度，分享如下，抛砖引玉。
一，粗糙度的定义：
经机械加工后的零件表面，不可能是绝对平整和光滑的，实际上存在着一定程度宏观和微观几何形状误差，一般用粗糙度值来表示，所以表面粗糙度是反映微观几何形状误差的一个指标，表面粗糙度值即微小的峰谷高低程度及其间距状况。
以前，加工表面粗糙度被称为表面光洁度，其表示方式和数值换算如下表：
表面粗糙度作为表面质量的一项重要衡量指标，不仅直接决定了机械产品的外观精美程度，而且对机器的装配质量以及零件的使用寿命都有着很大的影响。
二、刀具对表面粗糙度的影响
（1）刀具几何参数
刀具几何参数中对表面粗糙度影响较大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圆弧半径re。
当主、副偏角小时，已加工表面残留面积的高度亦小，因而可减小表面粗糙度；副偏角越小，表面粗糙度越低，但减小副偏角容易引起震动，故减小副偏角，要根据机床的刚性而定。
刀尖圆弧半径re对表面粗糙度的影响：在刚度允许的情况下re增大时，表面粗糙度将降低，增大re是降低表面粗糙度的好方法。
因此减少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圆弧半径r，均可减小
残留面积的高度，从而降低表面租糙度。
以解决难加工材料切削和高速切削问题知名的华菱超硬刀具，“对于刀尖圆弧角的选择建议依据加工工件的刚性和粗糙度要求选择，如果刚性好，尽量选择大的圆弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光洁度；但镗孔时或者切削细长轴或薄壁零件时因为系统刚性差，常选用较小的刀尖圆弧半径”，其刀具工程师做刀具选型方案时如是说。
具体的刀尖圆弧角与粗糙度值参见后文（走刀量、刀尖圆弧角、加工表面粗糙度三者的关系）。
（2）刀具材料
当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时，被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺，因此凡是粘结严重的，摩擦严重的，表面粗糙度就大，反之就小。
加工同样的工件，不同的刀具材料获得不同的表面粗糙度，例如加工铸铁件，硬质合金刀片很难达到Ra1.6的粗糙度；而BN-S30牌号或BN-K20牌号的立方氮化硼由于刀具材料摩擦系数低，而且高温热稳定性和耐磨性优异，所以加工铸铁粗糙度完全可以达到Ra0.8-Ra1.6，如下图：
（3）刀具磨损
刀具的磨损分为三个阶段:初期磨损、正常磨损和剧烈磨损。
由于刀具表面会存在一些毛刺和不规则的微凸体、微裂痕等,所以在切削的初期阶段,磨损比较剧烈,造成了表面粗糙度变化幅度大；之后进入正常磨损,切削过程比较平稳,因此表面粗糙度变化幅度减小；随着磨损量的增大,刀具进入剧烈磨损阶段,刀具后刀面磨损率急剧上升,系统又趋向于不稳定,振动随之增大,表面粗糙度的变化幅度也急剧上升。
三、切削用量对表面粗糙度的影响
（1）切削速度v的影响
加工塑性材料时，切削速度避开低速和中速区域，就减少了鳞刺和积屑瘤
的产生，表面粗糙度就会降低，为什么淬火后的钢件可以用BN-H10或BN-H20牌号超硬刀具实现以车代磨，而且线速度越高，精车后的粗擦度越低的原因。
而加工脆性材料时，一般不会产生积屑瘤和鳞刺，所以对粗糙度的影响不大。
（2）进给量f的影响
减小进给量可以降低残留面积的高度，因而可以减小表面粗糙度。
但当进给量减小到一定值时再减小，表面粗糙度不会明显下降，当进给量更小时，粗糙度会反而上升。
（3）切削深度的影响
一般来说，切削深度对表面粗糙度的影响不大，在实际工作中可以忽略不计，也可以选用小的切削厚度。
减小工件振动，降低表面粗糙度。
四、走刀量、刀尖圆弧角、粗糙度三者的关系
粗加工时按刀尖圆弧半径选择刀具最大走刀量，或通过经验公式计算刀具走刀量；精加工时按工件表面粗糙度要求计算精加工走刀量。
1）粗加工选用最大走刀量参考表
刀尖圆弧半径mm 0.4 0.8 1.2 1.6 2.4
最大走刀量mm/r 0.25-0.35 0.4-0.7 0.5-1.0 0.7-1.3 1.0-1.8
粗加工走刀量经验计算公式：
f粗=0.5 R
式中：R－刀尖圆弧半径mm
f粗－粗加工走刀量mm
2）精加工
根据表面粗糙度理论公式推算精加工走刀量f公式：
式中：Rt－轮廓深度µm
f－进给量mm/r
rε－刀尖圆弧半径mm
五、其他因素对表面粗糙度的影响
（1）工件材料性质的影响
一般加工塑性材料时，由于刀具对加工表面的挤压和摩擦，会产生塑性变形，最后导致表面粗糙度值较大；而脆性材料加工时塑性变形小，容易达到表面粗糙度的要求。
为了减小加工表面粗糙度值，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高的硬度。
（2）切削液的影响
选用合理的切削液，可以减少切屑、刀具、工件接触面间的摩擦，降低切削区温度，使切削区金属表面的塑性变形程度下降，抑制积屑瘤的产生，因此可大大减小表面粗糙度值。
六、关于以车代磨的粗糙度：
作为“以车代磨”的典型应用，连续切削用精加工刀具牌号BN-H10已经很普及的应用在齿轮端面热后硬车的生产实践中，硬车削与磨削加工相比，确实大大提高了工作效率。
用BN-H10牌号精车淬硬钢后的工件表面粗糙度为Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可达0.013mm，若能采用刚性好的标准数控车床加工，刀具的刚性好和刃口锋利，则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。
且以车代磨时，BN-H10牌号刀具的金属切除率通常是磨削加工的3～4 倍，所消耗的电能及人工，物料耗材却只有磨削的1/5。
延伸阅读：用立方氮化硼刀具加工铸铁和淬火钢的表面粗糙度。