零件表面粗糙度的影响

创新论坛・技术创新ｌＩ　影响零件表面粗糙度的因素及对策　陈金堂　（鹤壁市机电信息工程学校，河南鹤壁４５８０３０）　【摘要】本文根据长期的教学和生产实践，研究和分析了影　￣７．ｚ－件表面粗糙度的因素，提出了相应的具体对策，其方法切实￣４－ｉ－，值得借鉴。　【关键词】表面粗糙度；影响因素；改进措施　【中图分类号】ＴＨ１６１．１　【文献标识码】Ａ　文章编号：１６７１—００３７（２０１４）０７—１０９—１．２　１　表面粗糙度的概念和对切削零件的影响　１．１表面粗糙度的概念。表面粗糙度是指在加工零件表面　有微小间距和微小峰谷所形成的微观几何不平度，间距越小，峰　谷越小，则粗糙度越小。测量表面粗糙度的方法有比较法、光切　法、干涉法、触针法。用得较多的是比较法，其方法是将被测工　件和粗糙度样块用目测的方法进行比较，得出粗糙度值，又因比　较法简单易行，所以应用的比较广泛。　１．２表面粗糙度对加工零件的影响。主要影响零件的耐磨　性、耐腐蚀性、疲劳强度和配合性质等。耐磨性和耐腐蚀性不足　会使配合性质下降，影响机器设备的使用质量和使用寿命，所　以，降低表面粗糙度值是生产过程中值得研究的重要内容。　２影响表面粗糙度值的因素　２．１切削时振动的影响。当机床各部件配合间隙较大，或　机床本身刚性较差，机床固定不牢固，刀具切削量过大，刀具不　锋利，刀具装夹过低等诸多因素，都会导致机床振动，影响表面　粗糙度。　２．２切屑把工件表面拉毛的影响。在切削时由于不能及时　断屑，形成带状切屑，切屑缠绕在工件表面上，会把工件表面拉　毛，而影响工件的表面粗糙度值。　２．３切削瘤、毛刺的影响。当选择的切削参数不合理或刀　具角度不正确、刀具磨损，都会在工件表面形成切屑瘤或毛刺，　也会影响工件的表面粗糙度值。　２．４切削残留面积的影响。由刀具主、副切削刃切削后，未　被刀具切去部分的截面积称为残留面积，当选择的刀具副偏角　较大，进给量较大时，工件残留面积会增大，会影响到工件的表　面粗糙度值。　２．５刀具材料、工件材料的影响。因构成刀具材料的元素　不同，按元素成分的多少、比例制成精加工刀具和粗加工刀具，　不同元素的刀具材料对加工的材料有针对性，否则，对工件的粗　糙值造成影响。　３具体改进措施　３．１机床方面。调整预紧主轴轴承，可有效防止主轴轴向　窜动和径向跳动。调整大拖板间隙及调整中、小滑板镶条间隙，　可有效防止滑板滑动动配合间隙过大，间隙应小于０．０４　ｍｍ。　３．２刀具方面。其一，选择合理的车刀角度。因工件的残　留面积大小影响到表面粗糙度值，残留面积的大小由车刀的副　偏角大小决定，适当减小副偏角，并磨出修光刃，可减小工件表　面残留面积，但副偏角也不能太小，否则，车刀和工件表面接触　面积过大会引起振动，反而粗糙度会增大。适当增加刀尖圆弧　半径，也可以减小工件残留面积，使工件表面圆润、光滑，进而降　低表面粗糙度值。我们可以参考下面所列的副偏角数据：粗车　时选５。一１５。，精车时选０￣－５。，车细长轴、薄壁件时选６。～１０。，车　铸铁、淬硬钢时选４。～１０。，切断时选ＩＯ－２。。其二，增加车刀刚　性。为了增加刀杆的刚性，在不影，ｌ￣ａｌ工的情况下，尽可能增加　刀杆的截面积，装夹时，缩短刀杆伸出长度，采用刚性好的刀杆　材。其三，保持车刀锋利，能使切屑及时折断。增大车刀前角，　使车刀时常保持锋利，车刀磨损后应及时刃磨，避免切削力过大　引起振动，或产生切屑瘤和毛刺，增加表面粗糙度值。在前刀面　磨出断屑槽，及时折断切屑，避免将工件表面拉毛，防止影响工　件表面粗糙度值。其三，选择和加工材料相对应的刀具牌号。　在生产中，比较常用刀具材料有硬质合金和高速钢。硬质合金　分ＹＧ类、ＹＴ类、Ｙｗ类。ＹＧ类合金主要用于加工铸铁、有色金　属，ＹＧ类有ＹＧ８用于粗加工，ＹＧ６用于半精加工，ＹＧ３用于精加　工。ＹＴ类合金主要用于加工碳素钢、合金钢，ＹＴ类有ＹＴ５、ＹＴ８　用于粗加工，ＹＴ１５用于半精加工、精加工，ＹＴ３０用于精加工。　Ｙｗ类合金主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢，Ｙｗ类有ＹＷ１　用于半精加工、精加工，ＹＷ２用于粗加工。高速钢主要用于碳素　钢的底速精加工。此外，还有一些高性能的刀具材料，如：陶瓷，　人造金刚石，立方氮化硼等，在生产中，要根据工件材料的性能　和加工要求，来选择合适的刀具牌号。　３．３切削加工和切削用量选择。其一，切削加工时，工件应　装牢、夹正，在不影响加工的情况下，尽可能缩短工件地伸出长　度，切断刀宽度不宜选的太宽，必要时采用中心架或跟刀架，以　增加工件的刚性，避免振动。其二切削用量的选择。俗话说：切　削用量的合理选择是车工的关键，切削用量的选择是否合理，决　定加工的质量和效率。在切削三要素中，影响最大的是进给量，　其次切削速度，最后切削深度。　切削进给量选择：进给量大小影响残留面积大小，进给量大　则粗糙度值大，进给量小则反之。进给量应小于修光刃的长度，　这样可以车去每转所残留的面积，不留刀痕，进而降低工件表面　粗糙度值。　切削速度选择：当用硬质合金车刀加工碳结构钢时，较高的　切削速度，会提高加工温度，使其表面产生塑性变形，进而形成　光洁的表面质量。当用高速钢加工碳结构钢时，则需要较低的　切削速度，降低切削温度，才能形成光洁的表面。用高速钢加工　碳结构钢时，当加工出的切屑像锡纸一样薄、一样亮时，工件的　表面光洁度必定是比较高的。　切削深度选择：因合金车刀在刃磨时，不易磨得很锋利，所　以精加工时吃刀深度不能太小，进而可有效避免让刀，防止粗糙　度值增大。如用高速钢车刀加工时，因高速钢可以刃磨的很锋　利，车刀深度应选的较小，这样可有效避免切削温度过高，防止　粗糙度值增加。　ＣＨＵＡＮＧＸＩＮＫＥＪＩ　２０１４．０７　１　

模具零件表面粗糙度

表面粗糙度

Ra/μm 表面微观特征 加工方法 使用范围

冷冲模

0.1 暗光泽面 精磨、研磨、普通抛光 1.精冲模刃口部分

2.冷挤压模凸凹模关键部分

3.滑动导柱工作表面

0.2 不可辨加工痕迹方向 精磨、研磨、 1.要求高的凸凹模成行面

2.导套工作表面

0.4 微辩加工痕迹方向 精铰、精镗、磨、刮 1.冲裁模刃口部分

2.拉伸、成形、压弯的凸凹模的工作表面

3.滑动和精确导向表面

0.8 可辨加工痕迹方向 车、镗、磨、电加工 1.凸凹模工作表面，镶块的接合面

2.模板、垫板、固定板的上下表面

3.静配合和过渡配合的表面

4.要求准确的工艺基准面

1.6 看不清加工痕迹 车、镗、磨、电加工 1.模板平面

2.挡料销、推杆、顶板等零件主要工作表面

3.凸凹模的次要表面

4.非热处理零件配合用内表面

3.2 微见加工痕迹 车、刨、铣、镗 1.不磨加工的支承面、定位面和紧固面

2.卸料螺钉支承面

6.3 可见加工痕迹 车、刨、铣、镗、锉、钻 不与制件或其它冲模零件接触的表面

12.5 有明显可见的刀痕 粗车、粗刨、粗铣、锯、锉、钻 粗糙的不重要表面

○√ 铸、锻、焊 不需要机械加工的表面

塑料模

0.025 镜面 超精密磨削 透明塑料制件成型零件工作表面

0.08 镜面 精密磨削 对表面质量要求很高的塑料制件成型零件工作表面

≤0.1 暗光泽面 精磨、研磨、普通抛光 对表面质量要求高的注塑制件成型零件工作表面

≤0.2 不可辨加工痕迹方向 精磨、研磨、衍磨 对表面质量要求较高的注塑模成型零件工作表面

≤0.4 微辨加工痕迹方向 抛光、精铰、研磨、衍磨 注塑模成型零件工作表面

0.4 微辨加工痕迹方向 精铰、精镗、磨、刮 导柱工作表面

推板导柱工作表面

≤0.8 可辨加工痕迹方向 车、镗、磨、电加工 主流道

0.8 可辨加工痕迹方向 车、镗、磨、电加工 导柱固定部分表面

导套内外圆柱表面

表面粗糙度对精梳机零件及功能的影响分析

【摘 要】 纺机设备因其加工原料及使用条件的特殊性，故对于表面粗糙度有着特殊的要求。通过近几年来精梳机技术改进及实验验证，研究表面粗糙度对精梳机零件及功能的影响程度。

【关键词】 精梳机 表面粗糙度 零件及功能 影响

我公司对精梳机的应用研究已有十多年的积累，相继推出了SXFA289型精梳机、HXFA299型精梳机、HXFA299B型精梳机，并有近千台精梳机在纺织厂使用。因精梳机加工原料为棉纤维，且设备实行24小时运转，设备的可靠性就显得尤为重要。表面粗糙度对设备的可靠性起着重要的作用。表面粗糙度对零件的功能的影响与其它几何参数不一样，它的特点是多功能的。表面粗糙度对下述功能产生影响：如摩擦系数、磨损、疲劳强度、冲击强度、耐腐蚀性、接触强度和抗震性、间隙配合中的间隙、过盈配合中的结合强度、测量精度、导热性、导电性和接触电阻、密封性、粘接强度、涂漆性能、镀层质量、流体流动阻力、对光的反射性能、外观、喷涂金属质量、钣金冲压时的润滑作用等。

1 表面粗糙度对精梳机零件及功能的影响

1.1 对配合性质的影响

影响精梳机配合性能的可靠性和稳定性。精梳机分离罗拉及钳板摆轴具有正、反转运动，采用了连杆偏心套及偏心轮结构。如果车头箱加工后的零件表面存在峰顶、峰谷，这样接触面只是峰顶接触，进而减少了接触面积。对间隙配合的相对运动的零件，虽然间隙得到了保证，但在运动过程中峰顶会很快的磨去，使间隙增大，进而增加车头箱内噪声；对过盈配合，装配压入时也会挤平波峰，减少实际有效过盈，在经过一段时间的运行受力，可能导致过盈配合的零件产生相对位移，使设备出现故障，降低了设备运行的可靠性和稳定性。

为了提高设备运行的可靠性和稳定性，我们对车头箱内间隙或过盈配合与表面粗糙度的对应关系作了如下要求（如表1）。

经过我们几年的长时间运行，相对应位置未出现质量问题，精梳机运行可靠、稳定

1.2 对密封性的影响

注射模具設計﹑制圖一般標准

页脚内容

模具零件的表面粗糙度要求

模具零件表面质量的高低用表面粗糙度衡量，通常以Ra(µm)表示。Ra数值愈小，表示其表面质量愈高。

模具零件的工作性能如耐磨性、抗蚀性及强度等，在很大程度上受其表面质量的影响。模具零件的表面质量越高，其寿命也越长。

但从另一方面看，对模具零件表面质量要求过高，则增加了模具制造成本。

因此，应合理选用模具零件的表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求列于下表，可供模具设计时参考。

使用范围 粗糙度数值（μm）

GB1031-83(新标准)

抛光的转动体表面 0.1，0.2

抛光的成形面及平面 0.2，0.4

1.压弯、拉深、成形的凸模和凹模工作表面

2.圆柱表面和平面的刃口

3.滑动和精确导向的表面

0.4，0.8

1.成形的凸模和凹模刃口；凸模凹模镶块的结合面

2.过盈配合和过渡配合的表面——用于热处理零件

3.支承定位和紧固表面——用于热处理零件

4.磨加工的基准面；要求准确的工艺基准表面

0.8，1.6

1.内孔表面——在非热处理零件上配合用

2.模座平面 1.6，3.2

1.不磨加工的支承、定位和紧固表面——用于非热 注射模具設計﹑制圖一般標准

页脚内容 处理的零件

2.模座平面 3.2，6.3

不与冲压制件及模具零件接触的表面 6.3，12.5

粗糙的不重要表面 12.5，25

不需机械加工的表面