车削加工减小表面粗糙度的方法

车削加工减小表面粗糙度的方法

【摘 要】机械零件加工的表面质量是指零件加工后的表面粗糙程度，它是判定零件质量优劣的重要依据。

【关键词】切削加工；表面粗糙度；重要依据 0 前言

无论是机械加工后的零件表面，还是用其他方法获得的零件表面，总会存在着有较小间距的峰、谷组成的微量高低不平的痕迹。粗加工表面，用眼睛直接就可以看出加工痕迹；精加工表面，看上去光滑平整，但用放大镜，仍可以看到错综交叉的加工痕迹。表面粗糙度是表述零件表面峰谷高低程度和间距状况的微观几何形状特征的术语。表面粗糙度是指已加工表面微观不平程度的平均值，是一种微观即可形状误差。表面粗糙度等级用轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点高度Rz或轮廓最大高度数值Ry的大小表示。按国家标准规定，优先采用轮廓算术平均偏差的大小Ra来表示。

我们在生产中要找到影响表面粗糙度的主要因素，并提出解决的方案。经切削加工形成的以加工表面粗糙度，一般可看成理论粗糙度和实际粗糙度叠加而成。要减小表面粗糙度可以从以下几个方面入手：

1 理论粗糙度

这是刀具几何形状和切削运动引起的表面不平度。生产中，如果条件比较理想，加工后表面实际粗糙度接近于理想粗糙度。在工件上表现出来的就是已加工表面上像螺纹一样的残留面积（刀具主副刀刃在已加工表面留下的一些痕迹未被切除的面积成为残留面积）。通常是按照残留面积的高度来度量其粗糙程度的。影响残留面积高度的有下面几个因素：

1.1 减小主偏角Kr和副偏角Kr′的数值

减小主偏角，加工表面粗糙度值会减小；减小副偏角Kr′，会增大切削刃与已加工表面的接触长度，能减小表面粗糙度的数值，但过小的副偏角会引起振动。

1.2 增大刀尖圆弧半径r

刀尖圆弧半径r增大时，使刀尖处的平均主偏角减少，可以减小便面粗糙度值，但会增大背向力和容易产生振动，所以刀尖圆弧半径不能过大，通常高速钢车刀r=0.5～5mm，硬质合金车刀r=0.5～2mm。具体表现为如下图，用尖刀加工时，残留的最大高度为：Ry=f/（cotKr+cot Kr′）相应的轮廓算术平均偏差为Ra=Ry/4。用圆头加工时，残留层的最大高度为Ry=f2/8r，相应的轮廓算术平均偏差为Ra=Ry/4。那么在相同的条件下Kr=75°，Kr′=10°，f=0.2mm/r，用尖头车刀和用圆头车刀车削外圆，分别求出残留层的高度。解得尖头车刀Ra=0.0337mm，而圆头车刀Ra=0.005mm。显而易见增大刀尖圆弧半径能减小表面粗糙度值。

1.3 减少进给量

进给量f是影响表面粗糙度最显著的一个因素，进给量越少，残留面积高度越小。并且，此时鳞次、积屑瘤和振动不易产生，表面质量越高。

2 实际粗糙度

实际粗糙度是指切削过程中出现的非正常原因造成的表面不平度。包括积屑瘤、亮斑、拉毛、加工振动等。减小实际粗糙度值，可从采取以下措施：

2.1 避免工件产生积屑瘤 有些教材上又叫毛刺。用中等切削速度切削钢料或其他塑性金属时，切屑与