点磨削纹理特征及对表面粗糙度评定参数的影响
- 格式:pdf
- 大小:1.43 MB
- 文档页数:4
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。
机械加工影响表面粗糙度的因素及改善措施摘要:零件表面粗糙度是判断一个制造品是否符合工业标准的重要指标,直接决定其能否在机械中发挥正常功能,因此,研究机械加工影响表面粗糙度的因素十分重要,文中结合实际加工经验,探析了哪些因素对零件表面粗糙度有显著影响,并且根据这些影响因素给出合理的解决方案。
关键词:机械加工;表面粗糙度;改善措施引言在机械使用过程中,大多因为零件的破损导致其部分功能无法正常使用,工业产品的使用时间,产品质量和产品性能取决于组成零件的加工质量,而零件本身的质量由可靠性,耐磨性,表面粗糙度等因素决定,而其中的重要因素就是表面粗糙度,表面粗糙度即是零件加工表面较小间距和微小峰谷的不平度的表述,波峰和波谷的距离差距会影响机械零件的性能。
因此研究表面粗糙度的影响因素十分重要,能够帮助改善零件的性能和机械设备的整体性能。
1.零件表面粗糙度的影响因素分析1.1切削加工带来的影响使用刀具给零件加工时,会在表面存留切削的残留面,这种残留面具有微观几何误差,进给量,主副偏角和刀尖圆弧的半径都会对残留面的大小,调整好加工时的进给量,角度就可以减小零件的变形程度和切割面积,另外,加工零件时应该选择符合材质特性的润滑剂和刀具。
材料的选择也是至关重要的,因为材料加工发生切屑分离时,会产生塑性变形,这种塑性变形程度是和材料的弹力极限有关系,如果材料不好,残留塑形面积就会扩大,最终导致零件不符合工业标准。
刀具的后刀面和已经加工的工件表面的摩擦也会对表面粗糙度产生影响,外力作用增大也会增加表面粗糙度。
1.2磨削加工带来的影响磨削加工用于机械精细加工,磨粒的硬度很高,具有白锐性,可以用加工各种材料,在加工过程中,磨削转速一般是30到35m/s,转速非常高。
但是磨削加工可以获得很高的加工精度和表面粗糙度值。
正是因为磨削加工的优势,在具体加工过程中,温度可达1000摄氏度到1500摄氏度,会加深塑性变形,而且磨粒的负前角磨削比较薄,磨削时大多挤压零件表面,面对塑性变形过程,磨粒侧边会产生塑性热流,进而在零件上划出微小粗糙,高温会更近一步加深表面粗糙度。
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。
磨床能达到的表面粗糙度1. 简介磨床是一种常用的金属加工设备,用于对工件进行高精度的磨削加工。
在磨削过程中,磨床可以实现不同程度的表面光洁度和粗糙度。
本文将详细介绍磨床能达到的表面粗糙度及其影响因素。
2. 表面粗糙度的定义和测量方法表面粗糙度是指物体表面上微小不规则形态所产生的不平整程度。
常用的测量方法有光学仪器、触针测量仪、电子显微镜等。
3. 磨床对表面粗糙度的影响因素3.1 刀具与砂轮选择刀具和砂轮是影响加工质量和表面粗糙度的重要因素之一。
选择合适的刀具材料和形状,以及适当的砂轮颗粒大小和硬度,可以有效控制表面粗糙度。
3.2 磨削参数切割速率、进给速率和切割深度等磨削参数对表面粗糙度有很大影响。
合理选择和调整这些参数可以控制加工过程中的磨削力和温度,从而达到所需的表面粗糙度。
3.3 冷却液冷却液在磨削过程中起到冷却、润滑和清洁的作用。
适当选择和使用冷却液可以降低摩擦、减少磨损,从而改善表面粗糙度。
3.4 磨床结构与刚性磨床的结构和刚性对加工质量有重要影响。
高刚性的机床结构可以减小振动和变形,提高加工精度和表面质量。
4. 磨床常见的表面粗糙度要求根据不同工件的要求,对表面粗糙度有不同的要求。
以下是一些常见的表面粗糙度要求:•精密机械零件:Ra0.2-0.8μm•模具零件:Ra0.8-1.6μm•轴承零件:Ra0.4-1.6μm•汽车发动机缸体:Ra1.6-3.2μm5. 如何提高磨床的表面粗糙度为了提高磨床的表面粗糙度,可以从以下几个方面进行改进:5.1 优化加工工艺通过优化切割参数、使用合适的刀具和砂轮,以及合理选择冷却液,可以改善加工过程中的磨削力和温度分布,从而提高表面粗糙度。
5.2 提高机床刚性改进机床结构、增加机床刚性和稳定性,可以减小振动和变形,提高加工精度和表面质量。
5.3 定期维护保养定期对磨床进行维护保养,如清洁滑道、润滑剂更换等,可以保持机床的正常运行状态,确保加工质量和表面粗糙度。
题目机械加工表面粗糙度及其影响因素摘要:在现代工业生产中,许多制件的表面被加工而具有特定的技术性能特征,诸如:制件表面的耐磨性、密封性、配合性质、传热性、导电性以及对光线和声波的反射性,液体和气体在壁面的流动性、腐蚀性,薄膜、集成电路元件以及人造器官的表面性能,测量仪器和机床的精度、可靠性、振动和噪声等等功能,而这些技术性能的评价常常依赖于制件表面特征的状况,也就是与表面的几何结构特征有密切联系。
因此,控制加工表面质量的核心问题在于它的使用功能,应该根据各类制件自身的特点规定能满足其使用要求的表面特征参量。
不难看出,对特定的加工表面,我们总希望用最(或比较)恰当的表面特征参数去评价它,以期达到预期的功能要求;同时我们希望参数本身应该稳定,能够反映表面本质的特征,不受评定基准及仪器分辨率的影响,减少因对随机过程进行测量而带来参数示值误差。
关键词:机械加工表面粗糙度表面质量物理因素Abstract: In modern industrial production in many parts of the surface processing technology and with specific performance characteristics,Such as: parts of the surface wear resistance, tightness, with nature, heat, electrical conductivity and the reflection of light and sound waves, liquids and gases in the wall of liquidity, corrosive, film, integrated circuit components and man-made Organ of the surface, measuring instruments and machine tool accuracy, reliability, vibration and noise, etc. functions, These technical performance evaluation is often dependent on the surface characteristics of the situation in parts, that is, the geometric structure and surface characteristics are closely linked. Therefore, the surface quality control process is the core issue of the use of its functions, should be based on various parts of the characteristics of its provisions to meet the requirements of the use of surface features of the Senate. It is easy to see, the processing of specific surface, we hope to use the most (or comparison) appropriate to the surface characteristics of parameters to assess it, with a view to achieve the desired functional requirements at the same time we hope that the parameters of their own should be stable, to reflect the nature of the surface characteristics, Not to inform the baseline and equipment resolution of the impact and reduce the random process of measuring parameters brought indication error.Keywords:Machining surface roughness surface quality physical factors目录1.绪论 (1)1.1 机械加工表面粗糙度历史 (1)1.2表面粗糙度标准中的基本参数定义 (1)2. 精密加工表面性能 (3)2.1精密加工表面性能评价的内容及其迫切性 (3)3.机械加工表面质量 (3)3.1 机械加工表面定义 (3)3.2 表面粗糙度产生的原因 (3)3.3机械加工表面质量对机械使用性能的影响 (6)3.4 影响粗糙度的因素 (7)3.5 表面粗糙度理论的新进展 (9)3. 6研究加工精度的方法 (13)4.结论语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1. 绪论1.1机械加工表面粗糙度历史表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产技术的发展密切相关,它经历了由定性评定到定量评定两个阶段。
CASES I案例 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火影响。 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。 5.对零件耐腐蚀性产生影响 零件的表面粗糙度在一定程度上影响零件的耐腐蚀 性。零件表面越粗糙,越容易积聚腐蚀性物质,凹谷越 深,渗透与腐蚀作用越强烈。 可见,要提高工件的使用性能,提高表面质量,就必 须减小工件表面粗糙度值。 二、降低工件表面粗糙度的措施 要降低切削工件表面粗糙度,我们主要应从以下几个 方面考虑。 困l 1.选用好的刀具 刀具的几何形状对工件表面质量影响最人,俗话说磨 不误砍柴工,磨 在冷加工中起到至关重要的作用。在 磨刀过程中应注意以F关键点:刀具的前角适当增大,使 具易丁切入工件,从而减小切削变形的切削力;当前角 一定时,适当增大后角,使切削刃钝圆半径减小,增大 州锋利度;在精加工时,为了减小刀具与工件的摩擦和挤 压,以提高工件表面加工质量,可选取较小的主偏角和副 偏角、较大的刀尖圆弧半径。 2.合理使用加工参数 在工件材料、刀具几何参数、车床等切削条件一 定的 情况下,合理的选择粗加工和精加工余量、切削用量对工 件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响,而且还与提高 ,丰产率,降低生产成本密切相关。在粗加工时,加工余量 较大,主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具 寿命,所以应首先选择尽可能大的切削深度,然后再选取 合适的进给量,最后在保证机床载荷及刀具经济耐用的条 件下,应尽可能选取较大的切削速度,同时为半精车或精 车留下最小的加工余量。在半精车和精车时,为了保证加 工精度的表面质量,由于被切削层较薄,切削阻力较小, 刀具磨损也不突出,所以应尽可能选取较高的切削速度, 同时选取较小的进给量和切削深度。 3.合理使用切削液 在切削加工中合理选择切削润滑液,提高冷却润滑效 果,能减小切削过程中的摩擦,控制积屑和鳞刺的生成, 有利于减小表面粗糙度值。当切削润滑液中含有表面活性 物质如硫、氯等化合物时,润滑性能增强,能使切削区金 属材料的塑性变形程度下降,从而减小了加工表面的粗糙 度值。 4.影响工件表面质量的其他因素 机床本身精度、工件结构特性、工艺制定合理性、合 理的工装及夹具对工件表面质量也起着至关重要的作用。 在工件材料方面,切削低碳钢、低合金钢时,要对 工件进行调质处理;加工中碳钢及中碳合金钢时,若采用 较高切削速度,工件应为珠光体组织,若采用较低切削速 度,工件应为片状珠光体加细晶粒的铁素体组织;加工易 切削钢中应含有硫、铅等元素;灰铸铁中石墨的颗粒尺寸 要小。 在切削加工时要根据实际情况综合考虑各方面的因 素,并不断地总结经验,采取不同的措施,以减小工件表 面粗糙度值,以达到合格工件表面的质量要求。
一、表面粗糙度及原因表面粗糙度:是一种微观几何形状误差又称微观不平度。
表面粗糙度的产生原因:在加工过程中,刀具和零件表面间产生磨擦、高频振动及切削时在工作表面上留下的微观痕迹。
对评定参数的基本要求:(1)正确、充分反映表面微观几何形状特征;(2)具有定量的结果;(3)测量方便。
二、评定参数:国标从水平和高度两方向各规定了三个评定参数:三个基本参数(水平),三个附加的评定参数(高度)2.1、取样长度L、评定长度L、轮廓中线m2.2、6个评定参数: 3个基本、3个附加2.1.1取样长度l:用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。
量取方向:它在轮廓总的走向上。
目的:限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。
(几何滤波)选择原则: 5λ≤l≤λp /32.1.2评定长度L :评定轮廓所必须的一段长度,它包括一个或数个取样长度。
目的:为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。
(加工表面有着不同程度的不均匀性)。
选择原则:一般按五个取样长度来确定。
2.1.3轮廓中线m:是评定表面粗糙度数值的基准线。
具有几何轮廓形状与被测表面几何形状一致,并将被测轮廓加以划分的线。
类型有:(1)最小二乘中线:使轮廓上各点的轮廓偏转距y(在测量方向上轮廓上的点至基准线的距离)的平方和为最小的基准线。
(2)算术平均中线:在取样长度范围内,划分实际轮廓为上、下两部分,且使上下两部分面积相等的线。
2.2.1轮廓算术平均偏差Ra :在取样长度L 内,轮廓偏转距绝对值的算术平均值。
2.2.2微观不平度十点高度:在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和,如图所示。
用公式表示为:在取样长度内,也可从平行于轮廓中线m 的任意一根线算起,计算被测轮廓的五个最高点(峰)到五个最低点(谷)之间的平均距离 2.2.3轮廓最大高度:在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离,如图2.3表面粗糙度的三个水平参数:轮廓微观不平度的平均间距Sm 、轮廓单峰平均间距S 、轮廓支承长度率tpR z(...)(...)h h h h h h 24101395+++-+++R y y y p v =+max max三、一般规定1.为保证零件的表面质量,可按功能需要规定表面粗糙度。
第4章表面粗糙度4.1 概述在机械加工过程中,由于切削会留下切痕,切削过程中切屑 分离时的塑性变形,工艺系统中的高频振动,刀具和已加工表面 的磨擦等等原因,会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷, 这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。
一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误差,通常按波距的大小 分为:波距w 1mm 的属表面粗糙度;波距在1~10mm 间的属表面波度;波距〉10mm 的属于形状误差。
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1•对摩擦和磨损的影响一般地,表面越粗糙,则摩擦阻力越大,零件的磨损也越快。
2. 对配合性能的影响表面越粗糙,配合性能越容易改变,稳定性越差。
3. 对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时,由于应力集中的影响,疲劳强度就 会降低,表面越粗糙,越容易产生疲劳裂纹和破坏。
4•对接触刚度的影响 表面越粗糙,实际承载面积越小,接触刚度越低。
5•对耐腐蚀性的影响 表面越粗糙,越容易腐蚀生锈。
此外,表面粗糙度还影响结合的密封性,产品的外观,表面 涂层的质量,表面的反射能力等等,所以要给予充分的重视。
4.2表面粗糙度的评定把轮廓分成长波和短波成分的滤波器—一 .基本术语 1•2.入滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波3•取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长 度。
规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对 表面粗糙度测量结果的影响。
推荐的取样长度值见表4-1。
在取样 长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。
4•评定长度 评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。
为了充分合理地反映表面的特性,一般取 In =51。
5•轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。
⑴轮廓的最小二乘中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在取样长度范围内,使被测轮廓线上的各点至该线的偏距 的平方和为最小。
即:⑵轮廓的算术平均中线 在取样长度内,将实际轮廓划分为 上、下两部分,并使上、下两部分的面积相等的基准线。
浅谈机械加工影响表面粗糙度的因素及改善措施【摘要】表面粗糙度作为判断零件加工制造是否合格的一项重要的指标,对零件在工作过程中的耐磨性、运动精度、配合质量、工作寿命有着明显的影响,所以,获得正确的表面粗糙度值以及降低机械加工表面粗糙度是机械加工过程必须考虑的问题。
本文旨在讨论影响表面粗糙度的因素,结合实际,总结出了降低磨削加工表面质量参数值的途径及降低机械加工表面粗糙度的途径。
【关键词】机械加工;表面粗糙度;因素;措施机械零件的破坏一般都是自表面层开始的,零件的加工质量是保证产品质量的基础,它将直接影响到产品的工作性能、使用寿命及产品的性能,特别是它的可靠性与耐磨性,在很大程度上还取要决于零件表面层的质量。
研究机械加工表面质量的目的,就是为了能够掌握在机械加工中的各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,从而运用这些规律来控制加工的过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
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(1)刀具几何形状的复映。
当刀具相对于工件在作进给运动时,将会在加工表面留下切削层的残留面积,其形状是刀具几何形状的复映。
减小进给量、主副偏角及增大刀尖圆弧的半径均可以减小残留面积的高度。
同时,适当的增大刀具的前角来减小在切削时的塑性变形的程度,合理的选择润滑液、提高刀具的刃磨质量来减小在切削时的塑性变形,以及抑制刀瘤、鳞刺的生成,也是有效的减小表面粗糙度值的措施。
(2)工件材料的性质。
在加工塑性材料时,因由于刀具对金属的挤压将会产生塑性变形,加之刀具迫使切屑和工件分离的撕裂作用,使得工件表面的粗糙度值加大。
工件材料的韧性越好,金属的塑性变形就越大,加工表面就会越粗糙。
在加工脆性材料时,其切屑将呈碎粒状,由于切屑的崩碎在加工表面将留下许多麻点使表面变的粗糙。
(3)切削用量。
减小进给量、进行高速切削易获得小的表面粗糙度值。
1.2 磨削加工影响表面粗糙度的因素在磨削时,砂轮的线速度比较高,砂轮表面会有无数颗磨粒,每颗磨粒就相当于一个刀刃,而磨粒大多数为负前角,单位切削力也比较大,所以切削温度较高,磨削点附近的瞬时温度可能会高达800-1000℃,这样高的温度通常会引起被磨削表面的烧伤,使工件变形、产生裂纹。
第五节磨削的表面质量一、磨削加工的特点磨削精度高,通常作为终加工工序。
但磨削过程比切削复杂。
磨削加工采用的工具是砂轮。
磨削时,虽然单位加工面积上磨粒很多,本应表面粗糙度很小,但在实际加工中,由于磨粒在砂轮上分布不均匀,磨粒切削刃钝圆半径较大,并且大多数磨粒是负前角,很不锋利,加工表面是在大量磨粒的滑擦、耕犁和切削的综合作用下形成的,磨粒将加工表面刻划出无数细微的沟槽,并伴随着塑性变形,形成粗糙表面。
同时,磨削速度高,通常v砂=40~50m/s,目前甚至高达v砂=80~200m/s,因而磨削温度很高,磨削时产生的高温会加剧加工表面的塑性变形,从而更加增大了加工表面的粗糙度值;有时磨削点附近的瞬时温度可高达800~1000℃,这样的高温会使加工表面金相组织发生变化,引起烧伤和裂纹。
另外,磨削的径向切削力大,会引起机床发生振动和弹性变形。
二、影响磨削加工表面粗糙度的因素影响磨削加工表面粗糙度的因素有很多,主要的有:⑴砂轮的影响砂轮的粒度越细,单位面积上的磨粒数越多,在磨削表面的刻痕越细,表面粗糙度越小;但若粒度太细,加工时砂轮易被堵塞反而会使表面粗糙度增大,还容易产生波纹和引起烧伤。
砂轮的硬度应大小合适,其半钝化期愈长愈好;砂轮的硬度太高,磨削时磨粒不易脱落,使加工表面受到的摩擦、挤压作用加剧,从而增加了塑性变形,使得表面粗糙度增大,还易引起烧伤;但砂轮太软,磨粒太易脱落,会使磨削作用减弱,导致表面粗糙度增加,所以要选择合适的砂轮硬度。
砂轮的修整质量越高,砂轮表面的切削微刃数越多、各切削微刃的等高性越好,磨削表面的粗糙度越小。
⑵磨削用量的影响增大砂轮速度,单位时间内通过加工表面的磨粒数增多,每颗磨粒磨去的金属厚度减少,工件表面的残留面积减少;同时提高砂轮速度还能减少工件材料的塑性变形,这些都可使加工表面的表面粗糙度值降低。
降低工件速度,单位时间内通过加工表面的磨粒数增多,表面粗糙度值减小;但工件速度太低,工件与砂轮的接触时间长,传到工件上的热量增多,反面会增大粗糙度,还可能增加表面烧伤。