實際生產(chǎn)中,當(dāng)出現(xiàn)表面粗糙達不到要求時,首先應(yīng)結(jié)合上面所述的表面粗糙度成因,仔細分析原因找出影響表面粗糙度的主要因素,然后再提出相應(yīng)的改進措施,并經(jīng)切削實驗后逐步解決。減小已加工表面粗糙的具體措施主要有以下幾個方面。
1、 刀具材料
刀具材料對已加工表面粗糙度的影響與材料的摩擦系數(shù)、抗黏結(jié)能力、耐磨性及刃磨質(zhì)量有關(guān)。高速鋼刀具的耐熱性較低,適合于中低速切削;硬質(zhì)合金刀具的耐磨性較好,在較高的切削速度下,切削刃仍能保持較長時間的鋒利性,因而可以獲得較小的表面粗糙度;涂層硬質(zhì)合金和陶瓷刀具在高溫時,刀面上能形成氧化膜,使數(shù)控刀具與加工表面的摩擦系數(shù)減小,還有較高的抗粘接能力,能有效地抑制積屑瘤和鱗刺,因此有利于減小表面的粗造度值,cbn和pcd刀具的耐磨性更高,能保持持久的切削刃鋒利性,在高速精加工中,已加工表面粗糙度可以達到ra0.05~0.1um,甚至可以達到鏡面粗糙度。
2、 刀具幾何參數(shù)
主偏角kr、副偏角k’r及刀尖圓弧半徑r∑對零件表面粗糙度有直接影響。在進給量一定的情況下,減小主偏角kr和副偏角k’r,或增大刀尖圓弧半徑r∑,可減小表面粗糙度。另外,適當(dāng)增大前角和后角,減小切削變形和前、后刀面間的摩擦,抑制積屑瘤的產(chǎn)生,也可減小表面粗糙度;但過大的前角會加速刀具的磨損或由于切深坑力fp方向變化引起”扎刀”現(xiàn)象。
3、 切削用量
進給量進給速度越大,殘留面積高度越高,零件表面越粗糙。因此,減小進給量進給速度可有效地減小表面粗糙度。但如果進給量f 太小,切削刃鈍圓部分對加工表面的擠壓作用加劇,不利于表面粗糙度的減小,甚至?xí)鹱约ふ駝佣贡砻娲植诙戎翟龃?,生產(chǎn)實際中,采用硬質(zhì)合金刀具切削時的進給量f一般不小于0.05mm/r.
切削速度對表面粗糙度的影響也很大,在中速切削塑性材料時,由于容易產(chǎn)生積屑瘤,且塑性變形較大,因此加工后零件表面粗糙度值較大。通常高速鋼刀具應(yīng)采用低速(uc﹤6m/min),硬質(zhì)合金立銑刀、陶瓷刀具應(yīng)采用高速切削,可有效地避免積屑瘤的產(chǎn)生,這對減小表面粗糙度有積極作用。切削脆性材時,增大切削速度,能減小切屑與已加工表面分離處的崩碎范圍,減小表面粗糙度。
4、 工件材料
一般韌性較大的塑性材料,已加工表面粗糙度值較大,而韌性較小的塑性材料加工后易得到較小的表粗糙度值。對于同種材料,其晶粒組織越大,已加工表面粗糙度值越大。因此,為了減小已加工表面粗糙度值,常在切削加工前對材料進行調(diào)質(zhì)或正火處理,以獲得均勻細密的晶粒組織和較大的硬度。
5、 切削液
切削液的冷卻作用可以降低切削溫度,切削液的潤滑作用使刀具和被加工表面之間的摩擦狀況得到改善,使切削層金屬表面的塑性變形程度下降并抑制積屑瘤和鱗刺的生長,對降低表面粗糙度有很大的作用。