影響機械加工表面粗糙度的幾個因素及措施

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1、職教類影響機械加工表面粗糙度的幾個因素及措施摘要：表面粗糙度是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，它是評價零件的一項重要指標。一般說來，它的波距和波高都比較小，是一種微觀的幾何形狀誤差。對機械加工表面，表面粗糙度是由切削時的刀痕，刀具和加工表面之間的摩擦，切削時的塑性變形，以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等原因所造成的。表面粗糙度是檢驗零件質(zhì)量的主要依據(jù)，它的選擇直接關(guān)系到生產(chǎn)成本、產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命。關(guān)鍵詞：機械加工表面粗糙度　提高措施隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，機器的使用要求越來越高，一些重要零件在高壓力、高速、高溫等

2、高要求條件下工作，表面層的任何缺陷，不僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象，將進一步加速零件的失效，這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問題越來越受到各方面的重視。一、機械加工表面粗糙度對零件使用性能的影響表面粗糙度對零件的配合精度，疲勞強度、抗腐蝕性，摩擦磨損等使用性能都有很大的影響。1、表面質(zhì)量對零件配合精度的影響（1）對間隙配合的影響由于零件表面的凹凸不平，兩接觸表面總有一些凸峰相接觸。表面粗糙度過大，則零件相對運動過程中，接觸表面會很快磨損，從而使間隙增大，引起配合性

3、質(zhì)改變，影響配合的穩(wěn)定性。特別是在零件尺寸和公差小的情況下，此影響更為明顯。(2)對過盈配合的影響粗糙表面在裝配壓入過程中，會將相接觸的峰頂擠平，減少實際有效過盈量，降低了配合的連接強度。2、表面質(zhì)量對疲勞強度的影響零件表面越粗糙，則表面上的凹痕就越深明，產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象就越嚴重。當(dāng)零件受到交變載荷的作用時，疲勞強度會降低，零件疲勞損壞的可能性增大。3、表面質(zhì)量對零件抗腐蝕性的影響零件表面越粗糙，則積聚在零件表面的腐蝕氣體或液體也越多，且通過表面的微觀凹谷向零件表層滲透，形成表面銹蝕。4、表面質(zhì)量對零件摩擦磨損

4、的影響兩接觸表面作相對運動時，表面越粗糙，摩擦系數(shù)越大，摩擦阻力越大，因摩擦消耗的能量也越大，并且還影響零件相對運動的靈活性。此外，表面越粗糙，兩配合表面的實際有效接觸面積越小，單位面積壓力越大，更易磨損。此外，表面粗糙度還影響零件的接觸剛度、密封性能、產(chǎn)品的美觀和表面涂層的質(zhì)量等。因此，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命應(yīng)選取合理的表面粗糙度。二、影響表面粗糙度的因素及措施1、切削加工影響表面粗糙度的因素在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。減小進給量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘

5、留面積的高度。此外，適當(dāng)增大刀具的前角以減小切削時的塑性變形程度。合理選擇潤滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。2、工件材料的性質(zhì)加工塑性材料時，由于刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料時，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙度值加大。3、切削用量（1）進給量?影響采用較小的進給量?，加工表面殘留面積高度較小，對減小粗糙度Ra值有利。（2）切削速度υ的影響

6、切削塑性材料，當(dāng)切削速度υ小于5m／min或大于100m／min時，不易產(chǎn)生積屑瘤，對減小粗糙度Ra值有利。當(dāng)切削速度υ在20--25m／min，且切削溫度約為300oC時，切屑與刀具前刀面摩擦系數(shù)最大，此時積屑瘤高度最大，使粗糙度Ra值增加。（3）切削深度αp影響切削深度αp比進給量?和切削速度υ對粗糙度Ra值的影響要小。當(dāng)αp減小時，切削力減小，不易產(chǎn)生振動，對減小粗糙度Ra值有利。4、磨削加工影響表面粗糙度的因素像切削加工時表面粗糙度的形成過程一樣，磨削加工表面粗糙度的形成也是由幾何因素和表面金屬的塑性變形

7、來決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有：(1)砂輪的粒度；(2)砂輪的硬度；(3)砂輪的修整；(4)磨削速度；(5)磨削徑向進給量與光磨次數(shù)；(6)工件圓周進給速度與軸向進給量；(7)冷卻潤滑液。三、提高表面粗糙度的措施1、減小切削加工表面粗糙度的措施(1)刀具方面：在工藝系統(tǒng)剛度足夠時，采用較大的刀尖圓弧半徑re，較小副偏角k＇r，使用長度比進給量稍大一些的k＇r=0的修光刃；采用較大的前角r。加工塑性的材料，提高刀具的刃磨質(zhì)量，減小刀具前、后刀面的粗糙度數(shù)值，使其不大于Ra1.25μm；選用與工件親和力小的刀

8、具材料；對刀具進行氧、氮化處理；限制副刀刃上的磨損量；選用細顆粒的硬質(zhì)合金做刀具等。(2)工件方面：應(yīng)有適宜的金相組織(低碳鋼、低合金鋼中應(yīng)有鐵素體加低碳馬氏體、索氏體或片狀珠光體，高碳鋼、高合金鋼中應(yīng)有粒狀珠光體)；加工中碳鋼及中碳合金鋼時若采用較高切削速度，應(yīng)為粒狀珠光體；若采用較低切削速度，應(yīng)為片狀珠光體組織。合金元素中碳化物的分布要細勻；易切鋼中應(yīng)含有硫鉛等元素；