切削加工时表面粗糙度形成的原因及其影响因

2．刀具的刃磨质量 刀刃前、后刀面，切削刃本 身的粗糙度值直接影响被加工面 的粗糙度。一般来说，刀刃前、 后刀面的粗糙度应比加工面要求 的粗糙度小 1～2 级。 3．刀具的材料 刀具材料与被加工材料金属 分子的亲和力大时，被加工材料 容易与刀具粘结而生成积屑瘤和 鳞刺，且被粘结在刀刃上的金属 与被加工表面分离时还会形成附 加的粗糙度。因此，凡是粘结情 况严重，摩擦严重的，表面粗糙 度都大；反之，如果粘结和摩擦 不严重的，表面粗糙度都小。 （二） 切削条件 1．切削速度 v 加工塑性材料时，切削速度 对积屑瘤和鳞刺的影响非常显 著。切削速度较低易产生鳞刺， 低速至中速易形成积屑瘤，粗糙 度也大。避开这个速度区域，表面 粗糙度值会减小。加工脆性材料 时，因为一般不会形成积屑瘤和 鳞刺，所以切削速度对表面粗糙
径 r 对表面粗糙度有双重影响：r 增大时，残留高度减小，另一方 面变形将增加。由于前一种影响 较大，所以当刀尖圆弧半径 r 增 大时，表面粗糙度将降低。因此 在刚度允许的条件下，增大刀尖 圆弧半径 r 是降低表面粗糙度的 好方法。副偏角 ＇r 愈小，表面粗 糙度愈低。但减小副偏角容易引 起振动，故减小副偏角，必须视 机床系统的刚度而定。当 ＇r 大到 一定值时，副刃就不参与残留面 积的组成，再增大 ＇r，也不会使 表面粗糙度值增加。采用一段长 度稍大于进给量的修光刃 （修光 刃上 ＇r＝0） 是降低表面粗糙度的 有效措施，利用增加修光刃来消 除残留面积是实际加工工件中常 常采用的方法。前角对表面粗糙 度没有直接的影响，由于前角大 时对抑制积屑瘤和鳞刺有利，且 增大了。可使刃口圆弧半径 r 减 小，所以在中、低速范围内适当 增大可有利于减小表面粗糙度。 当 v＞50m ／ min 时，0 就基本上不 产生影响。
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C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2013 0180案例ASES浅论表面粗糙度及其影响因素高瑞兰摘　要：本文简要介绍了表面粗糙度对机械零件使用性能的影响，强调要获得好的工件表面质量，就必须降低表面粗糙度，并简要列举了降低表面粗糙度的几种措施。

关键词：表面粗糙度　工作精度　配合性质　加工参数　切削液表面粗糙度是指零件加工表面具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，零件表面越光滑。

在机械加工过程中，工件表面粗糙度的大小，是衡量工件表面质量的重要标志，对机械零件的使用性能具有很大影响。

一、工件表面粗糙度对机械零件使用性能的影响1.加剧零件的摩擦和磨损机器做功时，许多零件的表面之间存在着相互运动，相互运动将产生摩擦，进而导致磨损。

由于零件表面粗糙度的存在，当两个零件表面接触时，它们的接触面不是整个零件表面，而仅仅是两加工表面上许多突出小峰的顶端，从而导致实际接触面积只是理论面积的一部分，而加剧了零件的磨损。

并且表面越粗糙，接触面积越小，越易磨损，也就是零件的耐磨性越差。

但同时也要注意并不是表面越光滑越好，当表面粗糙度值超过一定值后，会由于表面过于光滑不利于润滑液的储存，且使接触表面之间的分子亲和力增大，甚至发生分子粘合，使摩擦阻力增大，从而进入一个急剧磨损阶段。

2.影响机器和仪器的工作精度工件的粗糙表面易于磨损，使配合间隙增大，从而使运动件灵敏度下降，影响机器和仪器的工作精度。

3.对配合性质造成影响在间隙配合中，如果零件的配合表面粗糙，就会使配合件很快磨损而增大配合间隙，改变配合性质，降低配合精度；在过盈配合中，如果零件的配合表面粗糙，则装配后配合表面的凸峰被挤平，配合件间的有效过盈量减小，降低配合件间的连接强度，从而影响配合的有效性。

4.对零件强度造成影响零件表面越粗糙，对应力集中越敏感，特别是在交变载荷作用下，产生的交变应力在工件表面微观不平度凹谷处易造成应力集中，从而形成细小裂纹，甚至使工件损坏。

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。

关于机械加工中表面粗糙度的成因及改进措施的分析【摘要】评定加工过的材料表面由峰、谷和间距等构成的微观几何形状误差的物理量即为粗糙度。

它主要是由机械加工形成的，加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。

产品主要零件的表面质量很大程度上反映出工作性能、可靠性、寿命，如对零件的配合性质、抗腐蚀性、耐磨性、密封性、接触刚度及抗疲劳能力等都有影响。

研究机械加工表面质量的目的就是为了运用机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律来控制加工过程，最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。

【关键词】粗糙度表面质量改进措施1 表面粗糙度概述1.1 表面粗糙度产生原因表面粗糙度是评定机器和机械零件质量的一个重要指标，在加工过程中，由于刀痕、切削分离时的塑性变形、刀具与已加工表面间的摩擦，以及工艺系统中高频振动等因素的作用，使被加工表面产生微观几何变形。

1.2 研究表面粗糙度的目的及意义现代化工业生产的快速发展，对产品的质量提出了越来越高的要求，如既要求产品经久耐用，也有利于能源的再生利用，协调发展。

各制造商竞相生产具有优势性的零缺陷产品，以增强市场竞争能力，对零件表面的物理和几何性能提出了非常苛刻的要求，这就使设备制造商生产性能更好、更全面，精度更高的检测设备。

元器件的智能化、小型化、高集成、高容量存储和超快传输等对材料的尺寸越来越小。

零件表面粗糙度的研究无疑是不可忽视的领域，对未来经济和社会发展具有非常重要的影响。

2 表面粗糙度的成因及改善措施2.1 控制目的表面粗糙度对零件的摩擦系数、密封性、耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、接触刚度、配合性质以及导热、导电性能等均有影响，所以合理控制零件的表面粗糙度，对提高产品性能具有至关紧要的作用。

2.2 切削加工时表面粗糙度的成因物理因素即非正常原因造成的表面粗糙度。

多数情况下是在已加工表面的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。

形成它们的原因有：（1）积屑瘤。

机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。

产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。

因此，正确地理解零件表面质量内涵，分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素，改善表面质量、提高产品使用性能具有重要的意义。

影响表面粗糙度的因素切削液厂家“联诺化工”认为切削加工影响表面粗糙度的因素大致有以下几方面：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，其形状是刀具几何形状的反映。

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。

3.切削用量加工脆性材料时，切削速度对于粗糙度影响不大;加工塑性材料时，积屑瘤对粗糙度影响很大。

提高机械加工工件表面质量的措施(1)制订科学合理的工艺规程是保证工件表面质量的基础。

科学合理的工艺规程是加工工件的方法依据。

只有制订了科学合理的工艺规程，才能为加工工件表面质量满足要求提供科学合理的方法依据，使加工工件表面质量满足要求成为可能。

对科学合理的工艺规程的要求是工艺流程要短，定位要准确，选择定位基准时尽量使定位基准与设计基准重合。

(2)合理的选择切削参数是保证加工质量的关键。

切削液厂家“联诺化工”发现选择合理的切削参数可以有效抑制积屑瘤的形成，降低理论加工残留面积的高度，保证加工工件的表面质量。

切削参数的选择主要包括切削刀具角度的选择、切削速度的选择和切削深度及进给速度的选择等影响金属切削加工表面质量的因素数控机床。

试验证明，在加工塑性材料时若选择较大前角的刀具可以有效抑制积屑瘤的形成，这是因为刀具前角增大时，切削力减小，切削变形小，刀具与切屑的接触长度变短，减小了积屑瘤形成的基础。

(3)选择优质切削液是保证加工工件表面质量的必要条件。

影响表面粗糙度的因素表面粗糙度是衡量已加工表面质量的重要标志之一，它对零件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度和配合性质都有很大影响。

但是，在加工中表面粗糙度影响因素有很多，为了达到良好的表面粗糙度，我们就来了解一下这些因素有哪些。

影响表面粗糙度的因素一、加工表面粗糙的原因1、残留面积：残留面积是刀具的主、副切削刃切削后，残留在已加工表面上的一些尚未被切去的面积。

2、鳞刺：用高速钢刀具低速或中速切削塑性金属材料时，如低碳钢、中碳钢、不锈钢、铝合金等，常在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺，称为鳞刺。

出现鳞刺会显著增大已加工表面的表面粗糙度。

3、积屑瘤：在切削过程中，当产生积屑瘤时，其突出的部分能代替切削刃切入工件，在已加工表面上划出深浅不一的沟纹；当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘附在已加工表面上，形成细小毛刺，造成表面粗糙度增大。

4、振动：在切削加工时，由于工艺系统产生周期性振动，使已加工表面出现条痕或波纹痕迹，使表面粗糙度值明显增大。

二、影响表面粗糙度的因素凡影响残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动的因素都影响加工表面粗糙度。

1、切削用量：进给量对残留面积的影响最大。

进给量减小，残留面积减小。

切削塑性金属时，当切削速度很低或很高时，表面粗糙度值较小。

这是因为低速时积屑瘤不易产生；切削速度较高时，塑性变形减小，可消除鳞刺的产生。

在切削脆性材料时，切削速度的影响较小，因为材料变形小，故表面粗糙度值也减小。

2、刀具几何参数：刀具的刀尖圆弧半径、主偏角和副偏角对残留面积和振动有较大的影响。

一般当刀尖圆弧半径增大，主偏角和副偏角减小时，表面粗糙度值小，但如果机床刚度低，刀尖圆弧半径过大或主偏角过小，会由于切削力增大而产生振动，使表面粗糙度值增大。

3、刀具材料：刀具材料不同，刃口圆弧半径的大小和保持锋利的时间是不同的。

高速钢刀具能刃磨得很锋利，但保持的时间较短，所以在低速切削时表面粗糙度值较小。

硬质合金刀具刃磨后刃口圆弧半径较大，在高速度下切削表面粗糙度值较小。

机械加工影响表面粗糙度的因素及措施!1、机械加工零件表面粗糙度的概述那么为了较好的提高零件的性能就需要减小零件表面粗糙度，其方法是针对影响零件粗糙度的因素而采取相应的措施，这样会取得更好的效果。

2、影响表面粗糙度的因素在零件的加工过程中会使得零件表面形成一定的粗糙程度，这非常不利于零件的正常使用。

影响零件表面粗糙度的因素有刀具几何形状的影响、积削瘤的影响、工件材料的影响、加工条件的影响以及振动的影响，下面将详述影响零件表面粗糙度的因素。

2.1刀具几何形状的影响刀具是用来切割零件的工具，在切割的过程中刀具与零件的接触最为充分，那么刀具对零件的表面粗糙度影响也最大，适当的增加刀具几何形状的前角可以在较大程度上减小零件表面粗糙度，但是过度增加刀具几何形状的前角反而会使得表面粗糙度增加。

这在实际的过程中很难进行控制，容易使得零件的表面粗糙度受到较大的影响。

当前角一定时，后角越大刀具就越锋利，也更加容易进行切割。

适当的增加后角可以减小刀面与零件表面的摩擦和挤压，这样就可以有效的减小零件的表面摩擦度。

但是后角过大时就会发生切削振动，从而使得零件的表面摩擦度增加。

但是适当的后角在实际操作中也很难进行把握，所以在实际的操作中容易使得零件的表面粗糙度增加。

此外刀具的前刀面与后刀面对零件的表面粗糙度也有一定的影响，如果刀具的前刀面和后刀面粗糙值较小，那么零件的表面粗糙度就越小。

因为刀具的前后刀面越光滑就越锋利，在切割的过程中就不容易产生缺口，从而使得零件的表面粗糙度减小。

由此可见刀具的几何形状对于零件表面粗糙度的大小有着非常重要的影响，所以在降低零件表面粗糙度的过程中药着重考虑这个影响因素。

2.2积削瘤的影响积削瘤所指的是在金属切削过程中，会有一些从工件上掉下来的金属冷焊并层积在前刀面上，这样就会形成一个非常坚硬的金属堆积物，这个金属堆积物的硬度是工件硬度的2~3倍，能够代替刀刃进行切削，但是在不断的切削过程中会逐渐掉落，这个金属堆积物所指的就是积削瘤。

表面粗糙度及其影响因素一、切削加工中影响表面粗糙度的因素影响表面粗糙度的因素主要有几何因素和物理因素。

１．几何因素：式中 f ——进给量。

Kr ——主偏角。

Kr’——副偏角考虑刀尖圆弧角：式中 f ——进给量。

r ——刀尖圆弧半径。

如图11-8、9所示，用刀尖圆弧半径r＝0的车刀纵车外圆时，每完成一单位进给量f后，留在已加工表面上的残留面积，它的高度Rmax即为理论粗糙度的轮廓最大高度Ry。

图11- 8 图11- 9图11- 10 加工后表面实际轮廓和理论轮廓切削加工后表面粗糙度的实际轮廓形状，一般都与纯几何因素所形成的理论轮廓有较大的差别，如图11-10。

这是由于切削加工中有塑性变形发生的缘故。

生产中，若使用的机床精度高和材料的切削加工性好，选用合理的刀具几何形状、切削用量和在刀具刃磨质量高、工艺系统刚性足够情况下，加工后表面实际粗糙度接近理论粗糙度，这样减小表面粗糙度数值、提高加工表面质量的措施，主要是减小残留面积的高度Ry。

２.物理因素多数情况下是在已加工表面的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。

形成它们的原因有积屑瘤、鳞刺、振动、摩擦、切削刃不平整、切屑划伤等。

３.积屑瘤的影响积屑瘤的生成、长大和脱落将严重影响工件表面粗糙度。

同时，由于部分积屑瘤碎屑嵌在工件表面上，在工件表面上形成硬质点。

见图11-11。

图11- 11 图11- 12鳞刺的影响鳞刺的出现，使已加工表面更为粗糙不平。

鳞刺的形成分为：抹拭阶段：前一鳞刺已经形成，新鳞刺还未出现；而切屑沿着前刀面流出，切屑以刚切离的新鲜表面抹拭刀——屑摩擦面，将摩擦面上有润滑作用的吸附膜逐渐拭净，以致摩擦系数逐渐增大，并使刀具和切屑实际接触面积增大，为这两相摩擦材料的冷焊创造条件，如图11-12(a)。

导裂阶段：由于在第一阶段里，切屑将前刀面上的摩擦面抹拭干净，而前刀面与切屑之间又有巨大的压力作用着，于是切屑与刀具就发生冷焊现象，切屑便停留在前刀面上，暂时不再沿前刀面流出。

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。

机械零件加工质量中，表面质量是衡量一个机械零件是否合格的重要指标之一。

而表面粗糙度则是衡量表面质量的指标。

粗糙度越高，表面质量越差，越容易造成机械设备的损坏。

那么，在机械零件的加工生产中，主要影响粗糙度的原因都有哪些呢？1、切削加工影响表面粗糙度因素在进行切削加工的时候，表面会留下切削层残留面积，其形状是刀具几何形状的的反应，想要减小残留面积的高度，可以减小进给量、主偏角、副偏角并增大刀尖圆弧半径。

除此之外，适当让刀具的前角增大，可以让塑性变形的程度减少，同时配合使用润滑液、提高刀具刃磨质量，还有助于减小切削时的塑性变形并抑制刀瘤、鳞刺的生成，对于减小表面粗糙度还是有一定帮助的。

2、工件材料的性质对塑性材料进行加工时，刀具会对金属产生挤压作用，出现塑性变形现象，在加上刀具会让切屑与工件产生撕裂作用，让金属的表面粗糙度变大，工件材料韧性越好，金属的塑性变形越大，加工表面就会越粗糙。

对脆性材料进行加工时，会产生碎粒切屑，这会在金属加工表面造成污染，留下麻点，让金属的表面粗糙度变大。

3、磨削加工影响表面粗糙度的因素磨削加工表面粗糙度的形成过程与切削加工表面粗糙度形成过程一样。

磨削加工表面粗糙度的形成，也是因为几何因素与表面金属的塑性变形来决定的。

影响磨削表面粗糙的主要因素有：（1）磨削加工中砂轮的粒度与硬度砂轮硬度的选择要根据产品表面精度要求来决定，应让磨粒钝化后及时脱落，露出新的磨粒后继续磨削。

砂轮粒度越细，单位面积上磨粒数越多。

（2）砂轮的修整由于磨削加工中，砂轮在磨削过程中会出现钝化，所以对砂轮应该进行及时修整，确保砂轮的微刃性和等高性。

（3）工件材质工件材料的硬度、塑性、韧性和导热性，对于表面粗糙度都会有一定的影响，工件硬度高，磨粒易钝化。

工件硬度低，砂轮容易阻塞，这些都会造成表面粗糙度增高。

鳞刺
鳞刺是指已加工表面上鳞片状的毛刺，是用高速钢刀具低速切削时，经常见到的一种现象。鳞刺一般是在积屑瘤增长阶段的前期里形成的。甚至在没有积屑瘤的时候，以及在更低一些的切削速度范围内也有鳞刺发生。刀具的后角小的时候特别容易产生鳞刺。鳞刺对已加工表面质量有严重的影响，它往往使表面粗糙度等级降低2～4级。鳞刺的成因是前刀面上摩擦力的周期变化造成的。
加工后的表面粗糙度要低，必须有高运动精度的机床和高刚度的工艺系统，有较强的抗振性，否则即使有很好的刀具，选择最佳的切削用量也很难获得高质量的加工表面。
3降低表面粗糙度的措施
如果已加工表面的走刀痕迹比较清楚，说明影响表面粗糙度的主要因素是几何因素，就应该首先考虑减小残留面积高度。减小残留面积高度的方法，首先是改变刀具的几何参数，增大刀尖圆弧半径re和减小副偏角k'r。采用带有k'r=0的修光刃的刀具或宽刃精刨刀、精车刀是生产中降低加工表面粗糙度所采用的方法。不论是增大re、减小k'r，或用宽刃刀都要注意避免振动。减小进给量f，也能有效地减小残留面积高度，但减小进给量f会降低生产率，所以只有在改变刀具的几何参数后会引起振动或其它不良影响时才考虑减小进给量f。
切削速度Vc对切削变形的影响呈波浪形变化，如图2— 12所示。
在低速阶段，即速度小于5m /min时，由于前刀面与切屑底层磨擦系数较小，故不形成积屑瘤。当切削速度达到约Vc 1时，开始产生积屑瘤。当切削速度达到Vc 2时（约为20m /min）,积屑瘤高度达到最大值，此时前刀面的实际前角也达到最大值。
cotkr+k'r
刀具切削刃的粗糙度由于直接复映在加工表面上，所以刀具切削刃的粗糙度值，应低于加工表面要求的粗糙度值。
实际上加工表面的粗糙度总是大于按以上计算的残留面积的高度，只有切削脆性材料或高速切削塑性材料时，实际加工表面的粗糙度才比较接近残留面积的高度，说明影响表面粗糙度的还有其他原因。

影响磨床加工表面粗糙度的因素及改善措施曙光磨床主要铸件使用高级耐磨铸件，并经退火处理及自然时效处理以确保不变形及耐磨，前后使用双“V”道轨，提高磨削时的稳定性及精确度。

那么我们在使用时加工表面粗糙的原因是什么呢？我们又该如何解决呢？下面我们就一起来看看吧！1、与磨削砂轮有关的因素主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。

砂轮的粒度越细，则砂轮单位面积上的磨粒数越多，磨削表面的刻痕越细，表面粗糙度值越小。

但粒度过细，砂轮易堵塞，使表面粗糙度值增大，同时还易产生波纹和引起烧伤。

砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。

砂轮太硬，磨粒磨损后还不能脱落，使工件表面受到强烈的摩擦和挤压，增加了塑性变形，表面粗糙度值增大，同时还容易引起烧伤；砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会增大表面粗糙度值，所以要选合适的砂轮硬度。

砂轮的修整质量与所用修整工具、修整砂轮的纵向进给量等有密切关系。

砂轮的修整是用石除去砂轮外层已钝化的磨粒，使磨粒切削刃锋利，降低磨削表面的表面粗糙度值。

另外，修整砂轮的纵向进给量越小，修出的砂轮上的切削微刃越多，等高性越好，从而获得较小的表面粗糙度值。

2、工件材质有关的因素包括材料的硬度、塑性、导热性等。

工件材料的硬度、塑性、导热性对表面粗糙度有显著影响。

铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮，比较难磨。

塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落，导致磨削表面粗糙度值增大。

3、加工条件有关的因素包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。

磨削用量有砂轮速度、工件速度、磨削深度和纵向进给量等。

提高砂轮速度，就可能使表层金属塑性变形的传播速度跟不上磨削速度，材料来不及变形，从而使磨削表面的表面粗糙度值降低示。

工件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度值增大。

磨削深度和纵向进给量越大，塑性变形越大，从而增大了表面粗糙度值。

砂轮磨削时温度高，热的作用占主导地位，因此切削液的作用十分重要。

采用切削液可以降低磨削区温度，减少烧伤，冲去落的砂粒和切屑，以免划伤工件，从而降低表面粗糙度值。

C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2012 04102典型案例ASES车削过程中工件表面粗糙度值的控制文／郭宇玲工件表面粗糙度值与机械零件的配合性质、耐磨性和耐腐蚀性有着密切的关系，影响机器的可靠性和使用寿命。

因此，车削加工过程减小工件表面的粗糙度值，是切削工作的重要任务之一。

一、切削过程中影响工件表面粗糙度的因素１．残留面积 工件上的已加工表面是由刀具主、副切削刃切削后形成的。

这些在已加工表面上未被切去部分的面积，称为残留面积。

残留面积越大，高度越高，则表面粗糙度值越大。

而影响残留面积的因素有进给量、刀具的主偏角κr 、副偏角κr ′和刀尖圆弧半径r ，减小进给量和刀具主偏角κr ′副偏角κr ′，增大刀尖圆弧半径r ，都可以减小残留面积的高度，减小工件的表面粗糙度值。

２．积屑瘤 用中等速度切削塑性金属材料会产生积屑瘤，产生积屑瘤后因积屑瘤既不规则又不稳定，一方面其不规则的部分会代替切削刃进行切削，留下深浅不一的痕迹；另一方面一部分积屑瘤又会脱落，嵌入已加工表面，使之形成硬点和毛刺，使表面粗糙度值变大。

３．机床部件振动 由于机床部件产生周期性振动，会在工件表面上产生有规则的波纹，使工件表面粗糙值明显增大。

另外因刀具、工件的原因，也会使工件表面粗糙度值变大。

当刀具严重磨损和切削刃表面粗糙度值大时，也会在工件表面产生毛刺，使表面粗糙度值变大。

因此，应尽量减小前、后刀面的表面粗糙度值，经常保持刀具锋利。

二、减小工件表面粗糙度值的方法１．合理刃磨刀具角度　工件表面的残留面积是影响工件表面粗糙度值的主要原因之一。

刀具的主偏角κr ′副偏角κr ′和刀尖圆弧半径r ，对残留面积的高度影响最大，而进给量则影响残留面积的多少，减小刀具的主偏角κr ′副偏角κr ′，增大刀尖圆弧半径r ，可以减小残留面积高度，减小进给量可以减小残留面积，从而达到减小工件表面粗糙度的目的。

在机床刚性较好的情况下，刃磨车刀的修光刃同样可以减小工件表面粗糙度值。

影响加工表面粗糙度的因素及改善措施一、切削加工中影响表面粗糙度的因素机械加工中，形成表面粗糙度的主要原因可归纳为三个方面：一是刀刃和工件相对运动轨迹所形成的残留面积——几何因素；二是加工过程中在工件表面产生的塑性变形、积屑瘤、鳞刺和振动等物理因素；三是与加工工艺相关的工艺因素。

1.几何因素在理想切削条件下，由于切削刃的形状和进给量的影响，在加工表面上遗留下来的切削层残留面积就形成了理论表面粗糙度。

由图5— 3中的关系可得：刀尖圆弧半径为零时，刀尖圆弧半径为rε时，由上式可见，进给量f、刀具主偏角Кr、副偏角Кr'越大、刀尖圆弧半径rε越小，则切削层残留面积就越大，表面就越粗糙。

以上两式是理论计算结果，称为理论粗糙度。

切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有较大的差别，这是由于存在着与被加工材料的性能及与切削机理有关的物理因素的缘故。

2.物理因素切削过程中由于刀具的刃口圆角及后刀面的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形，从而使理论残留面积挤歪或沟纹加深，促使表面粗糙度恶化。

在加工塑性材料而形成带切屑时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤。

它可以代替前刀面和切削刃进行切削，是刀具的几何角度、背吃刀量发生变化。

其轮廓很不规则，因而使工件表面上出现深浅和宽窄不断变化的刀痕，有些积屑瘤嵌入工件表面，增加了表面粗糙度。

切削加工时的振动，使工件表面粗糙度值增大，有关切削加工时振动的内容将在本章第四节加以说明。

3.工艺因素与表面粗糙度有关的工艺因素有：切削用量、工件材质及与切削刀具有关的因素。

二、降低表面粗糙度值的工艺措施由于表面粗糙度的成因与切削刀具之间的特殊关系，现就切削加工和磨削加工分别叙述降低表面粗糙度值的工艺措施。

1．选择合理的切削用量（1）切削速度切削速度对表面粗糙度的影响比较复杂，一般情况下在低速或高速切削时，不会产生积屑瘤，故加工后表面粗糙度值较小。

在切削速度为20～50m/min加工塑性材料（如低碳钢、铝合金等）时，常容易出现积屑瘤和鳞刺，再加上切屑分离时的挤压变形和撕裂作用，使表面粗糙度更加恶化。

影响机械加工表面质量的因素
1.2影响加工表面层物理力学性能的因素
2）切削热的影响 切削过程中产生的热作用在不引起相变的情况下，使工件表面层产生拉伸 残余应力，里层产生压缩残余应力。工件加工表面在切削热作用下产生热膨胀， 此时表层金属温度高于基体温度，因此表层产生热压应力。当表层温度超过材 料的弹性变形允许的范围时，就会产生热塑性变形（在压应力作用下材料相对 缩短）。当切削过程结束后，表面温度下降，由于表层已产生热塑性缩短变形， 并受到基体的限制，故而在表面层产生残余拉应力。
影响机械加工表面质量的因素
1.2影响加工表面层物理力学性能的因素
2．表面层材料金相组织变化 当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后，表层金属的金相组织将会发生变化。 一般切削加工（如车、铣、刨削等），产生切削热的工件加工表面温升不会达到相变的临 界温度，因此不会发生金相组织变化。磨削加工时，由于磨粒在高速下进行切削、刻划 和划擦，使工件表面温度很高，常达 900℃以上，达到相变温度，引起表面层金相组织发 生变化，从而使表面层的硬度下降，并伴随出现残余应力，甚至产生细微裂纹，这种现 象称为磨削烧伤。磨削烧伤将严重影响零件的使用性能。因此，磨削是一种典型的容易 产生加工表面金相组织变化的加工方法。 严重的磨削烧伤使零件的使用寿命成倍下降，甚至无法使用。工件磨削出现的烧伤 色是工件表面烧伤时产生的氧化膜颜色，由于烧伤程度不同，氧化膜厚度不等，氧化膜 呈现的颜色不同，有黄、褐、紫、蓝等色，紫色和蓝色氧化膜为烧伤程度严重。改善磨 削烧伤有两个途径：一是尽可能地减少磨削热的产生；二是改善冷却条件，尽量使产生 的热量少传入工件。
影响机械加工表面质量的因素
1.1影响表面粗糙度的因素
3）工件材料 工件材料的硬度、塑性、韧性和导热性能等对表面粗糙度有显著影响。工件材料太 硬时，磨粒易钝化；太软时砂轮易堵塞；韧性大和导热性差的材料，使磨粒早期崩落而 破坏了微刃的等高性，因此均使表面粗糙度增大。 4）磨削用量 ①砂轮速度。提高砂轮速度可以增加在工件单位面积上的刻痕，同时使塑性变形造 成的隆起量下降，这是由于高速度下塑性变形的传播速度小于磨削速度，材料来不及变 形所致，因而表面粗糙度可以显著降低。 ②进给量。进给量小，则单位时间内加工的长度短，故表面粗糙度值小。 ③背吃刀量。减小背吃刀量，将减小工件材料的塑性变形，从而减小表面粗糙度值。 为兼顾磨削效率，通常先采用较大的磨削深度，而后采用小的背吃刀量或光磨。

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