实验四 切削要素对表面加工质量的影响
影响金属切削加工表面质量的因素
影响金属切削加工表面质量的因素通过大量的生产实践证明，在金属切削加工中某些因素是可以控制和影响材料的表面质量的。
这些因素主要包括：切削力、切削液及刀具材料。
在金属切削加工过程中，如果对这些因素进行合理的选择以及对金属切削过程进行正确的控制，不仅能高效率地得到优质的产品，而且还能得到更好的收益。
2.切削力对金属切削加工的影响2.1.工件材料对切削力的影响切削力是由材料的剪切屈服强度、塑性变形等因素来影响的。
材料的剪切屈服强度与切削力成正相关关系，即材料的剪切屈服强度越高，切削力越大。
切削力还受到材料塑性、韧性的影响，材料塑性、韧性越好，切削力越大。
2.2.刀具几何角度对切削力的影响从刀具几何角度分析，切削力主要受前角、主偏角和刃倾角变化的影响。
当前角减小时，切削变形增大，切削力加强。
但是还需注意，前角对切削力的影响与材料有关。
切削力的作用方向主要受主偏角影响，与此同时，主偏角对主切削力、进给力和背向力都有一定影响。
刃倾角对主切削力影响不大，但在一定范围内增大刃倾角使进给力增加、背向力减小。
3.切削液对金属切削加工的影响3.1.切削液的作用在金属切削加工过程中，切削液对切削加工有重要作用。
主要分为四点：第一，冷却作用。
切削液常常以液体形式存在于切削区，它不仅能够降低切削温度，起到冷却作用，还能够减小工件与刀具的热变形。
第二，润滑作用。
切削液在工件与刀具、切屑之间形成一层油膜，减少它们之间的摩擦，起到润滑作用。
第三，排屑与清洗作用。
生产加工时，切削液处于流动状态，可将切削区域及机床上的细碎切屑冲走。
第四，防锈作用。
将防锈剂加入到切削液中，使金属表面形成一层保护膜，可防止工件及刀具出现生锈现象。
3.2.切削液的种类切削液主要分为三类。
第一类，非水溶性切削液，主要对工件、刀具等有润滑作用。
第二类，水溶性切削液，主要用于工件、刀具等的冷却和清洗。
第三类，表面活性剂，这种物质既溶于水也溶于油，而且将水和油连接在一起，故其有乳化作用。
K-《机械制造技术基础》实验指导书g
《机械制造技术基础》实验指导书康献民五邑大学机电系2007年9月印刷目录实验一刀具角度的测量 2 实验二金属切削变形观察7 实验三车床几何精度检测及调整10 实验四切削要素对表面加工质量的影响 20实验五切削力的测量24 实验六车床静刚度测试28 实验七加工误差的统计分析32实验一刀具角度的测量实验项目性质：验证性实验计划学时：2学时一、实验目的1．学习测量车刀几何角度的方法及仪器使用。
2．加深对车刀几何角度的定义和理解。
二、实验内容和要求1．使用车刀量角台，测量给定外圆车刀的前角Y。
、后角α0、主偏角Kr和副偏角Kr，并将测量结果记入实验报告；了解刃倾角λs定义和作用。
2．每人测三把车刀，外圆、螺纹和切断刀各一把。
⒊根据测量结果，绘制车刀简图，并回答问题。
三、仪器及工具车刀量角台；5种车刀模型四、车刀量角台结构介绍与测量方法l．量角台的主要测量参数及其范围车刀量角台能测量主剖面和法剖面内的前角、后角、主偏角、副偏角以及刃倾角。
测量范围：前角（Y。
）：—30°～＋40°；后角（α0）：＜30°；主偏角（Kr）：≤90°；副偏角（Kr＇）≤90°；刃倾角（λs）：±45°2. 车刀量角台的组成⑴车刀量角台主要由底座、立柱、刻度板、指针、标尺、滑板及紧固螺钉等组成（如图1），松开锁紧螺钉10，刻度板8可绕立柱4旋转，并可用螺母5，将其调整到任意高度。
指针9可绕其轴在刻度板8上转动，对淮零点时，互相垂直的A、B平面则分别平行和垂直于底座1的工作面（即滑板和底座的上平面）。
⑵松开锁紧螺钉3，标尺11与标尺座2可绕立柱4旋转，标尺座2上零线与底座之零点对准时，固定在滑板14上的二档销之中心线垂直于标尺11。
⑶松开锁紧螺钉12，刻度板8可绕其水平轴旋转，旋转度数由指针7在度板6上指出。
⑷忪开锁紧螺钉15，滑板14可在底座上作横向滑动，行程70mm。
刀具和切削参数对加工表面质量的影响研究
刀具和切削参数对加工表面质量的影响研究近年来，随着制造业的发展，对于零件加工中表面质量的要求越来越高。
表面质量直接影响着零件的功能和寿命，因此研究刀具和切削参数对加工表面质量的影响具有重要意义。
本文将从刀具、切削速度、进给速度和切削深度四个方面探讨它们对加工表面质量的影响以及优化的方法。
刀具是零件加工中的关键装备之一，选择合适的刀具对于提高表面质量至关重要。
首先是刀具的材质和形状对加工表面产生的影响。
通常，硬度较高的刀具能够减少刀具磨损，提高切削效率，从而改善表面质量。
而刀具的形状直接决定了切削过程中破碎屑的排除情况，进而影响加工表面的光洁度和平整度。
因此，在选择刀具时，应综合考虑刀具材质和形状等因素，以达到最佳的加工效果。
切削速度是加工中一个重要的参数，它对表面质量有着明显的影响。
适当的切削速度可以提高生产效率，但若切削速度过高，可能会导致热变形以及刀具磨损加剧。
同时，高切削速度还会影响表面的光洁度，产生较大的表面粗糙度。
因此，切削速度的选择需要综合考虑加工材料的硬度以及加工需求，寻找合适的平衡点。
进给速度是切削过程中另一个重要的参数，它与切削速度一同影响表面质量。
进给速度过高会导致表面粗糙度增加，同时也增加了切削力和刀具磨损的风险。
与此相反，进给速度过低可能导致切削不稳定，影响加工效率。
因此，在确定进给速度时，需要综合考虑材料的硬度和切削条件等因素，以寻找最佳的加工效果。
切削深度是描述加工表面质量的另一个重要因素。
较大的切削深度通常会产生较大的切削力，增加表面的粗糙度。
同时，切削深度过大还可能导致振动和共振，进一步影响表面质量。
因此，在加工过程中，需要根据工件的要求与刀具的材质来选择合适的切削深度，以获得最佳的加工效果。
除了刀具和切削参数的选择，优化切削过程也是提高表面质量的有效方法。
例如，采用润滑冷却系统可以降低切削温度，减少刀具磨损，提高加工表面的质量。
此外，采用合适的切削液还可以改善切削过程中的刀具润滑和冷却效果，进一步提高表面质量。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
影响机械加工表面质量的因素及改进措施首先，加工工艺参数对机械加工表面质量有着重要影响。
加工工艺参数包括切削速度、进给量和切削深度。
切削速度过高会导致刀具与被加工材料摩擦热量过高，使刀具和被加工材料磨损严重，表面产生裂纹、烧伤等缺陷。
进给量过小会使机械切削过程中削屑排除不畅，产生热量过高，表面质量下降。
切削深度过大会使切削力过大，导致表面粗糙度增加。
因此，合理选择切削速度、进给量和切削深度，是保证机械加工表面质量的重要措施之一其次，机床的性能对机械加工表面质量也有很大影响。
机床的刚性、稳定性和振动特性等性能密切关系着机械加工表面质量。
刚性不足会导致机床在切削过程中产生振动，进而使工件表面出现脱落、粗糙度增加等现象。
稳定性差的机床会使切削过程中的切削力和切削振荡产生不规律波动，直接影响加工表面质量。
因此，加强机床的刚性和稳定性，减小机床的振动，是改善机械加工表面质量的关键。
刀具的质量和尺寸对机械加工表面质量也有很大影响。
刀具的尺寸偏差会导致切削力不均匀，进而使机械加工表面质量下降。
刀具的刀片强度、硬度和刀具的几何形状等也会直接影响切削过程中的刀具磨损和寿命，进而影响机械加工表面质量。
因此，选择质量好、尺寸准确的刀具，并及时更换磨损的刀具，均能改善机械加工表面质量。
被加工材料的性质对机械加工表面质量也有很大影响。
不同材料具有不同的硬度、韧性、热导率等性质，这些性质会直接影响材料的切削性能。
例如，硬度大的材料难切割，易损伤刀具，容易产生表面裂纹；热导率低的材料容易产生热损伤，使刀具和被加工材料磨损加剧。
因此，针对不同的材料特性，在加工过程中选择合适的切削工艺参数和工艺条件，可以改善机械加工表面质量。
改进措施主要包括以下几个方面：首先，对加工工艺参数进行优化调整，合理选择切削速度、进给量和切削深度，以达到最佳的加工表面质量。
其次，提高机床的性能，加强机床的刚性和稳定性，减小振动，以确保切削过程的稳定性，促进机械加工表面质量的提高。
切削要素对加工的影响及常见故障分析与对策
刀体直径 (mm) 齿数 有效齿数 切削速度 (m/min) 转速rpm 切削深度 (mm)
ae fz f Vf
= = = =
切削宽度 (mm) 每齿进给量 (mm/tooth) 每转进给 (mm/rev) 进给量 (mm/min)
切削速度Vc
• 切削速度对刀具耐用度的影响很大，提高切削速度，使切削温度上升， 刀具耐用度大大缩短，但加工效率高。 • 1.样本切削速度是以刀具寿命30分钟给出的，切削速度提高20%，刀 具耐用度降低1/2；切削速度提高50%，刀具耐用度降至原来的1/5。 • 2.低切削速度（切速20-40m/min）时，易产生振动，刀具耐用度亦低。 • 3.同种材料硬度高，切速应下降；硬度低，切速应上升。 • 4.切削速度提高，表面粗糙度好；切削速度下降，表面粗糙度差。
刀具跳动
刀片磨损或崩刃
每转进给大于修光 刃宽度
修光刃安装不正确
振动产生的原因
刀具在切削工件时发生振动有下面三个条件同时存在： 1.包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低。 2.切削产生了一个足够大的外激力， 3.这个外激力的频率与工艺系统的固有频率相同随即产生共振。
解决Байду номын сангаас法
1.减小切削力 2.增加夹具与工件的工艺刚性 3.增强刀具系统 调整切削参数只对切削振动不严重的刀具可能有效，一般的调整 方法如下；首先降低刀具转速。减小切深并提高刀具每进给量。 使用锋利的刀片来减小切削力，使用PVD涂层刀片或非涂层刀片 合理安排走刀的工艺路线对于铣削加工非常重要。
改进方法
•充足的持续的冷却液（或不用） •降低切削速度
•降低进给
•采用更耐磨的刀片材料或涂层 •采用顺铣的方法
刃口崩碎或打刀
实践心得总结：切削速率对铝合金表面的影响
实践心得总结：切削速率对铝合金表面的影响实践心得总结：切削速率对铝合金表面的影响摘要：在加工铝合金件过程中，切削速率是影响加工效率和加工质量的一个重要参数。
本文通过实验的方式，研究了切削速率对铝合金表面粗糙度和变形量的影响，并对实验结果进行了分析和总结。
一、研究背景及意义铝合金因其轻质、强度高、延展性好等特点，在工业制造领域得到广泛应用。
在铝合金部件的加工过程中，切削是一种常见的加工方法。
切削速率是影响切削加工效率和加工质量的一个关键因素。
因此，研究切削速率对铝合金表面的影响，对于提高加工效率和加工质量具有重要意义。
二、实验方法1.实验材料铝合金棒材2.实验仪器数控车床、表面粗糙度测试仪、显微镜等3.实验步骤在数控车床上对铝合金棒材进行切割加工，依次设置切削速率为v1、v2、v3等不同速率，分别进行切割加工，加工后使用表面粗糙度测试仪、显微镜及其他检测工具检测铝合金材料表面的粗糙度和变形量等。
三、实验结果1.铝合金材料表面粗糙度随切削速率的变化曲线2.铝合金材料表面变形量随切削速率的变化曲线四、实验分析通过对实验结果的分析发现，切削速率对铝合金表面的影响量较大。
随着切削速率的增加，铝合金材料表面的粗糙度和变形量都会逐渐增加。
当切削速率为一定值时，铝合金材料表面的粗糙度和变形量达到最大值。
随着切削速率的继续增加，铝合金材料表面的粗糙度和变形量逐渐减小，但变化幅度较小。
对于表面粗糙度的影响，主要是由于切削速率的变化导致切削热量的不同，而切削热量的不同会直接影响铝合金材料的硬度和塑性，从而导致表面的粗糙度发生改变。
对于表面变形量的影响，主要是由于铝合金材料的塑性变形受到切削速率的影响，而切削速率的变化会导致铝合金材料的变形量不同。
五、综合评价通过本次实验，我们清晰的看到了切削速率对铝合金表面的影响以及成因。
在实际工业制造中，可以根据加工要求和材料特性，选择适当的切削速率，以达到较好的加工效果和加工质量。
影响机械加工表面质量的因素及改进措施
影响机械加工表面质量的因素及改进措施在现代工业生产中，生产机械需要在高速运转的状态下工作。
这就需要机械加工零件具有较高的抗磨损、抗腐蚀能力、零件表面具有较高的质量。
机械加工表面质量对机械生产效率与产品质量的影响非常大，要提升机械生产的效率与产品质量，就需要了解影响机械加工表面质量的因素，并对这些因素加以控制，从而提升机械加工表面的质量，促进机械生产效率与产品质量的提升。
本文将对机械加工表面质量影响因素及改进措施进行了一定的阐述。
标签：影响；机械加工；表面质量；因素；改进措施一、影响机械加工表面质量的关键因素（一）切削力和切削热切削加工是机械零件加工中的一道重要工序，是机械零件加工的一种主要的加工方法，而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。
在切削加工中，加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中，会产生残余应力，表面层硬度也会发生改变，甚至改变金属材料的金相组织。
在切削热和切削力的作用下，在切削的过程中，机械零件的表面层形态发生变形，进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面，零件变形的阻力加大，改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中，会产生大量的切削热。
零件表面层材料的温度如果超过特定的界限，金属零件表层的硬度和强度将会降低，零件表面层材料的金相组织也会受到影响，在表层产生一定的残余应力，零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
（二）原始误差理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值，就是所说的原始误差，它是在机械零件的加工过程中产生的。
分析其形成的原因可知，机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量，在很大程度上受到原始误差的影响。
另外，机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响，测量仪器也会造成一定影响。
原始误差主要包括两个方面，即调整误差和原理误差。
影响金属切削已加工表面质量因素分析
影响金属切削已加工表面质量因素分析摘要：在机械加工中，有很多因素影响已加工表面质量，如何使工件的已加工表面达到要求，就成为加工零件前必须考虑的问题。
关键词：金属切削；表面质量金属切削过程是指刀具从工件表面上切下多余金属层形成切屑和已加工表面的过程，经切削加工后的零件能获得要求的尺寸精度与表面质量，是机械制造业中最基本的加工方法。
金属切削过程中产生的切削变形、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损等现象都会对已加工表面质量造成影响。
1.已加工表面层质量简介已加工表面质量多是工件经过切削加工后呈现的表面状态，包括残余应力、硬化程度以及粗糙度等。
在切削加工时，受到切削力和切削温度作用后，会引起已加工表面层质量产生变化。
a.加工硬化加工层产生了急剧的塑性变形后，使表层组织硬度提高，破坏了内应力平衡，改变了表层组织性能，降低了材料的冲击韧度和疲劳强度，增加了材料的切削难度。
b.表层残余应力由于切削层塑性变形的影响，会改变表面层残余应力的分布，如切削后切削温度降低，使已加工表面层由膨胀而呈收缩状，在收缩时它受底层材料阻碍，使表面层中产生了拉应力。
残余拉应力受冲击载荷作用，会降低材料疲劳强度、出现微观裂纹，降低材料的耐蚀性。
C.表层微裂纹切削过程中切削表面在外界摩擦、积屑瘤和鳞刺等因素作用以及在表面层内应力集中或拉应力等影响下，造成已加工表层产生微裂纹，微裂纹不仅能降低材料的疲劳强度和耐蚀性，而且在微裂纹不断扩展情况下，造成零件损坏。
d.表层金相组织切削时由于切削参数选用不当或切削液浇注不充分，会造成加工表面层的金相组织变化，影响被加工材料原有的性能。
e.表面粗糙度表面粗糙度的形成主要包括两方面：一方面是由积屑瘤的生成就有犁沟，如高速钢铰刀铰孔，只要条件合适，积屑瘤便在主、副刀刃连接的地方生成，会在孔壁上切出螺旋形犁沟，加大了表面粗糙度值。
在积屑瘤形成的同时，由于剧烈的变形、摩擦和挤压作用在已加工表面还会出现鳞片状的毛刺即鳞刺现象，使已加工表面变得更粗糙。
实验四 切削要素对表面加工质量的影响
实验四切削要素对表面加工质量的影响实验项目性质：综合性实验计划学时：2学时一、实验目的1、了解加工表面粗糙度的影响因素。
2、了解降低加工表面粗糙度的工艺措施。
3、通过实验测出数据验证切削用量f、ap对加工表面粗糙度的影响，达到深化、巩固所学的基本概念和基本理论的目的。
4、研究切削速度、切削深度和走刀量等因素对加工质量的影响规律。
5、掌握确定切削参数的基本方法。
二、实验装备设备：CA6140普通车床；粗糙度对照样板块、粗糙度测量仪等；刀具：硬质合金车刀若干把。
三、实验的基本原理1、零件经切削加工后的质量包括精度和表面质量。
(1) 精度是指零件在加工之后，其尺寸、形状等参数的实际数值同它们绝对准确的各个理论参数相符合的程度。
符合程度越高，亦即偏差(加工误差)越小，则加工精度越高。
(2) 表面质量已加工表面质量(也称表面完整性)包括表面粗糙度、表层加工硬化的程度和深度、表层剩余应力的性质和大小。
2、影响表面粗糙度的因素1）切削加工影响表面粗糙度的因素（1）刀具几何形状的反映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，其表面形状是刀具几何形状的反映。
减小主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。
此外，适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液及提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。
（2）工件材料的性质加工塑性材料时，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，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。
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。
（3）切削用量的选择切削三要素的选择也是影响表面粗糙度的重要因素。
切削三要素包括工件表面旋转线速度（V）、进给速度（F）、吃刀深度（Ap）。
合理的提高工件旋转线速度，降低进给速度，降低吃刀深度，都可以起到提高表面质量的作用。
影响表面质量的因素
2.采用表面强化工艺改善物理力学性能
滚压加工
滚压加工是利用经过淬硬 和精细研磨过、可自由旋 转的滚压工具（滚轮或滚 珠），在常温下对工件表 面进行挤压，以提高其表 面质量的一种机械强化加 工工艺方法。
喷丸强化
喷丸强化是利用压缩空 气或离心力将大量直径 细小（0.4～4 mm）的 珠丸高速向工件表面喷
切削加工中影响表面粗糙度的几何因素
2.磨削加工中影响表面粗糙度的因素 磨削加工是由砂轮的微刃切削形成的加工表面，单位面积上刻痕越
多且刻痕细密均匀，则表面粗糙度越小。磨削加工中影响表面粗糙度的 因素如下。 1）砂轮的影响
砂轮粒度越细，单位面积上的磨粒数越多，就越能保证加工表面刻 痕细密，使表面粗糙度减小。但砂轮粒度过细，容易堵塞砂轮，使砂轮 失去切削能力，增大摩擦热，使表面粗糙度增大。
切削液的冷却和润滑作用减少了磨削热和摩擦，可减小表面 粗糙度，且能防止磨削烧伤。
1.2 影响表面层金属物理力学性能的因素
1.表面层金属的加工硬化 1）加工硬化的产生及衡量指标
1
2
硬化层深度h。
指标
表面层金属的显微硬度 HV。
3
硬化程度。一般硬化程 度越大，硬化层深度也 越大。
2）影响表面层金属加工硬化的因素 影响表面层金属加工硬化的因素如下：
射的方法。
液体磨料强化
液体磨料强化是利用液体 和磨料的混合物高速喷射 到工件表面，以强化工件 表面，提高工件耐磨性、 抗蚀性和疲劳强度的一种 工艺方法。工件表面在高 速磨料的冲击作用下，表 面粗糙度波峰被磨平，并 产生几十微米厚的塑性变 形层，具有压应力。
机械制造工艺与设备
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超精研磨
（3）珩磨。珩磨与超精
机械加工技术教案——切削对加工表面的影响
平江县职业技术学校教案教研室：机械教研组授课教师：黄波第二节切削对加工表面的影响一、切削对表面粗糙度的影响1、残余面积车削时，工件每转一转，刀具沿进给运动方向移动一个进给量，也就是说刀尖在工件表面的运动轨迹是一条螺旋线，致使工件上始终有一个三角形区域残留在工件表面上，进给量越大，三角形区域就越大；反之，进给量越小，三角形区域就越小。
2、积屑瘤合金等塑性金属时，由于前刀面挤压及磨擦的作用，使切屑底层中的一部分金属停滞和堆积在切削刃口附近，形成硬块，能代替切削刃进行切削，这个硬块称为切屑瘤。
如图所示。
如前所述，由于切屑底面是刚形成的新表面，而它对前刀面强烈的摩擦又使前刀面变得十分洁净，当两者的接触面达到一定温度和压力时，具有化学亲和性的新表面易产生粘结现象。
这时切屑从粘结在刀面上的底层上流过（剪切滑移），因内摩擦变形而产生加工硬化，又易被同种金属吸引而阻滞在粘结的底层上。
这样，一层一层的堆积并粘结在一起，形成积屑瘤，直至该处的温度和压力不足以造成粘结为止。
由此可见，切屑底层与前刀面发生粘结和加工硬化是积屑瘤产生的必要条件。
一般说来，温度与压力太低，不会发生粘结；而温度太高，也不会产生积屑瘤。
因此，切削温度是积屑瘤产生的决定因素。
积屑瘤有利的一面是它包覆在切削刃上代替切削刃工作，起到保护切削刃作用，同时还使刀具实际前角增大，切削变形程度降低，切削力减小；但也有不利的一面，由于它的前端伸出切削刃之外，影响尺寸精度，同时其形状也不规则，在切削表面上刻出深浅不一的沟纹，影响表面质量。
此外，它也不稳定，成长、脱落交替进行，切削力易波动，破碎脱落时会划伤刀面，若留在已加工表面上，会形成毛剌等，增加表面粗糙度值。
因此在粗加工时，允许有积屑瘤存在，但在精加工时，一定要设法避免。
3、振动波纹机械加工过程中，工艺系统常常会发生振动，即在工件和刀具的切削刃之间，除了名义上的切削运动外，还会出现一种周期性的相对运动。
产生振动时，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，频率低时产生波度，频率高时产生微观不平度。
圆柱齿轮加工工艺设计中的切削参数对表面质量的影响
圆柱齿轮加工工艺设计中的切削参数对表面质量的影响在圆柱齿轮的加工过程中，切削参数是影响表面质量的关键因素之一。
切削参数的设计合理与否直接影响着齿轮的传动性能。
因此，在圆柱齿轮加工工艺设计中，必须充分考虑切削参数对表面质量的影响。
本文将从常用的切削参数出发，探讨切削参数对表面质量的影响，为圆柱齿轮加工工艺设计提供参考。
1. 切削速度的影响切削速度是影响表面质量的重要切削参数。
在圆柱齿轮加工过程中，切削速度越高，切削刀具与工件的摩擦力越大，加工过程中产生的热量也会越多。
这样就容易导致加工表面出现融化、烧伤等质量问题。
因此，在设计圆柱齿轮的加工工艺时，应根据工件材质、机床性能等因素，合理调整切削速度，以达到最佳表面质量。
2. 进给量的影响进给量是控制切削深度和切削速度的切削参数之一。
在圆柱齿轮的加工过程中，进给量的大小直接影响着加工表面的质量。
进给量过大容易导致切屑堆积、加工表面不光滑等问题，进给量过小又会导致加工效率低下、加工表面粗糙等问题。
因此，在进行圆柱齿轮加工的时候，应根据具体情况合理调整进给量，以达到最佳的加工效果和表面质量。
3. 切削深度的影响切削深度是指切削刀具进入工件的深度，也是影响表面质量的重要因素之一。
在圆柱齿轮加工过程中，切削深度过大会导致加工表面毛刺、刀痕等问题；切削深度过小又会导致加工效率低下、加工表面粗糙等问题。
因此，在圆柱齿轮加工任务的设计中，切削深度应根据具体情况合理调整，以达到最佳的表面质量。
4. 刀具半径的影响刀具半径也是影响表面质量的一个重要因素。
在圆柱齿轮加工过程中，刀具半径越大，刀具与工件接触面积越大，造成的切削力也就越大，这容易引起加工表面的破损、变形等问题。
而刀具半径过小，则会导致切削力过小，加工效率低下等问题。
因此，在进行圆柱齿轮加工任务之前，应根据具体的工件需求，选择合适的切削工具和刀具半径，以达到最佳的表面质量。
总之，在圆柱齿轮加工任务的过程中，切削参数是影响表面质量的关键因素之一。
3、指导书-切削参数对工件表面质量的影
切削参数对工件表面质量的影响一、实验目的了解切削参数对工件表面粗糙度的不同影响程度，加深理解精加工时，掌握一些提高工件表面质量的方法。
二、使用设备及工件材料1． 车床C6132，粗糙度样块；2． 工件材料：45# 钢。
三、实验原理本实验采用不同的背吃刀量、进给量、机车转速对工件进行加工而获得不同的粗糙度，然后对照粗糙度标准样块，用肉眼判断进行比较。
影响工件表面粗糙度的因素很多，在车削加工中，主要有刀具几何角度、切削用量、被加工材料性能、刀具磨损、工艺系统刚性与抗振性等。
本实验主要观察切削参数对工件表面粗糙度的影响。
1． 走刀量f 的影响 假设刀具的刀尖圆弧半径εr =0,则可从图中求得已残留面积的高度max R 。
从几何学得 'max r r ctgK ctgK f R +=工件K r K r ’ f根据R a 定义 a R =fcde abc 面积面积+ 由于面积=abc 面积82221max max R f R f cde =⋅⋅= 故 )(4488'max max max r r a ctgK ctgK f R f R f fR R +==+=式中： ',r r K K 分别为刀具的主偏角和副偏角，f 为走刀量从式中可知，对于一定的刀具，R a 与f 的大小直接有关，减少走刀量f ，可减低表面粗糙度。
但上述公式也有一定的局限性，当f 太小时（f<0.15mm/转），减少f ，不再使R a 明显减少，这时表面粗糙度基本上决定于被加工表面的塑性变形程度和工艺系统刚度等。
2． 切削速度V切削速度越高，切削过程中切屑和加工表面的塑性变形的程度就越轻，塑性变形程度越轻，加工表面的粗糙度就愈小。
在较低的切削速度时，刀刃上有可能形成积屑瘤,使得加工表面的粗糙度显著增加。
因此，加工时，应尽量避开该速度区域。
较高的切削速度，既可使生产率提高，又可以得到较高的表面质量，因此，不断地创造条件提高切削速度是提高工艺水平的一个重要方向。
切削用量对表面质量的影响
切削用量对表面质量的影响
切削速度对表面质量的影响，主要是随着切削速度的变化，车刀在切削区上的持续时间、切屑与工件塑性变形、加工表面的残余应力的大小方向、积屑瘤、表面硬化等也会变化。
切削速度增大时，上述各因素都会有所改善，所以光洁度会提高。
吃刀深度和走刀量增大时，切削力、切削时的变形、表面应力与硬度都会增大，对表面质量提高受到影响。
所以在精车要获得高的光洁度都采用小的吃刀深度和走刀量。
通常车削时对光洁度影响最大的是走刀量，其次是切削速度和吃刀深度。
具体的影响如下（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。
用微量车削提高表面光洁度对于某些有色金属（如铝合金、铜合金等），可以用微量超精车来提高光洁度。
此时常用的吃刀深度为0.03~0.10毫米，走刀量为0.01~0.08毫米/转。
如采用细颗粒的硬质合金车刀，且刃口研磨得十分光洁和锋利，则可车出光洁度很高的加工表面。
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实验四切削要素对表面加工质量的影响
实验项目性质：综合性
实验计划学时：2学时
一、实验目的
1、了解加工表面粗糙度的影响因素。
2、了解降低加工表面粗糙度的工艺措施。
3、通过实验测出数据验证切削用量f、ap对加工表面粗糙度的影响，达到深化、巩固所
学的基本概念和基本理论的目的。
4、研究切削速度、切削深度和走刀量等因素对加工质量的影响规律。
5、掌握确定切削参数的基本方法。
二、实验装备
设备：CA6140普通车床；粗糙度对照样板块、粗糙度测量仪等；
刀具：硬质合金车刀若干把。
三、实验的基本原理
1、零件经切削加工后的质量包括精度和表面质量。
(1) 精度是指零件在加工之后，其尺寸、形状等参数的实际数值同它们绝对准确的各个理论参数相符合的程度。
符合程度越高，亦即偏差(加工误差)越小，则加工精度越高。
(2) 表面质量已加工表面质量(也称表面完整性)包括表面粗糙度、表层加工硬化的程度和深度、表层剩余应力的性质和大小。
2、影响表面粗糙度的因素
1）切削加工影响表面粗糙度的因素
（1）刀具几何形状的反映
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，其表面形状是刀具几何形状的反映。
减小主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。
此外，适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液及提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。
（2）工件材料的性质
加工塑性材料时，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，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。
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。
（3）切削用量的选择
切削三要素的选择也是影响表面粗糙度的重要因素。
切削三要素包括工件表面旋转线速度（V）、进给速度（F）、吃刀深度（Ap）。
合理的提高工件旋转线速度，降低进给速度，降低吃刀深度，都可以起到提高表面质量的作用。
以上是依车削加工为例进行的分析和研究。
此外，铣削、刨削及磨削也是同样的道理。
2) 切削用量的合理选择
切削用量对切削加工的影响：
（1）对加工质量的影响：
切削深度和进给量增大，都会使切削力增大，降低加工精度和增大表面粗糙度值。
切削速度增大时，切削力减小，并可减小或避免积屑瘤，有利于加工质量和表面质量的提高。
（2）对基本工艺时间的影响：
切削用量三要素对基本工艺时间的影响是相同的。
（3）对刀具耐用度和辅助时间的影响：
切削速度对刀具耐用度的影响最大，进给量的影响次之，切削深度的影响最小。
综合切削用量三要素对刀具耐用度、生产率和加工质量的影响，选择切削用量的顺序应为：首先选尽可能大的切削深度，其次选尽可能大的进给量，最后选尽可能大的切削速度。
粗加工时，应以提高生产率为主，同时还要保证规定的刀具耐用度。
因此，一般选取较大的切削深度和进给量，切削速度不能很高。
精加工时，应以保证零件的加工精度和表面质量为主，同时也要考虑刀具耐用度和获得较高的生产率。
精加工往往采用逐渐减小切削深度的方法来逐步提高加工精度，进给量的大小主要依据表面粗糙度的要求来选取。
四、实验内容
1、切削速度υ对切削变形的影响：
车床上固定试件，装夹好刀具。
试件材料：20#钢，试件直径由现场定。
改变切削速度；速度取值很关键，必须在实验前进行计算，从低速到高速，可先取：υ＝5；10；20；25；30；40；60；80；110 m/min；
然后根据试棒直径计算出对应的机床转速。
用每一种转速切削一段试棒。
2、刀具前角对切削变形的影响
在车床上固定试件，装夹好刀具。
试件材料：20#钢，试件直径由现场定。
刀具材料：YT15硬质合金车刀
刀具参数：κr ＝ 450；κr＇＝ 80；λs ＝ 00；αo ＝ 70；r ＝ 0.1 mm 。
切削用量：ƒ＝ 0.28 mm/r , ap ＝ 2 mm υ＝ 60 m/min 。
改变车刀前角：γo ＝ 00；150；300 。
用不同前角的车刀分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。
测量，并将结果填入表2中。
3、进给量ƒ的影响
在车床上固定试件，装夹好刀具。
试件材料：20#钢，试件直径由现场定。
刀具材料：YT15硬质合金车刀
用不同的进给量分别切削一段试棒，测量，并将结果填入表中。
五、实验数据的处理与实验报告要求
1、记录实验数据
2、综合分析切削用量对加工表面粗糙度的影响。
表1 切削速度对粗糙度影响实验数据记录
刀具参数：前角（Y。
）= °；后角（α0）：= °；
主偏角（Kr）= °；副偏角（Kr＇）= °；刃倾角（λs）= °
试件：材料； D= 。
表2 切削深度对粗糙度的影响实验数据记录
刀具参数：前角（Y。
）= °；后角（α0）：= °；
主偏角（Kr）= °；副偏角（Kr＇）= °；刃倾角（λs）= °
试件：材料； D= 。
切削速度υ= m/min；切削进给量ƒ = （mm/r）。
表3 进给量对粗糙度的影响实验数据记录
刀具参数：前角（Y。
）= °；后角（α0）：= °；
主偏角（Kr）= °；副偏角（Kr＇）= °；刃倾角（λs）= °试件：材料； D= 。
切削速度υ= m/min；切削深度ap= mm。