影响机械加工表面质量的因素及采取的措施 ㊣ 精品文档 值得下载

削液，则 磨削表面硬度急剧下降，表层被退火，这种现象称为退火烧伤。

干磨时很容易产生这种现象。

如果磨削表面层温度超过相变温度，但有充分的切削液对其进行冷却，则磨削表面 层将急冷形成二次淬火马氏体，硬度比回火马氏体高，不过该表面层很薄，只有几微米厚， 其下为硬度较低的回火索氏体和索氏体，使表面层总的硬度仍然降低，称为淬火烧伤。

磨削烧伤的改善措施 影响磨削烧伤的因素主要是磨削用量砂轮工件材料和冷却条件。

由于磨削热是造成 磨削烧伤的根本原因，因此要避免磨削烧伤，就应尽可能减少磨削时产生的热量及尽量减少 传入工件的热量。

具体可采用下列措施 合理选择磨削用量不能采用太大的磨削深度，因为当磨削深度增加时，工件的塑 性变形会随之增加，工件表面及里层的温度都将升高，烧伤亦会增加工件速度增加，磨削 区表面温度会增高，但由于热作用时间减少，因而可减轻烧伤。

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。

增大磨削深度和纵向进给量， 工件的塑性变形增大，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。

磨削用量的影响增大砂轮速度，单位时间度应大小合适，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，会使磨量的影响 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 性材料时，由于容易产生积屑瘤，且塑性变形较大，因此加工后零件表面粗糙度较大。

通常 采用低速或高速切削塑性材料，可有效地避免积屑瘤的产生，这对减小表而粗糙度有积极作 用。

磨削加工对表面质条 件下，切削深度对表面粗糙度影响不大，因此，机械加工时不能选用过小的切削深度。

切削速度对表面粗糙度的影响 般在粗加工选用低速车削，精加工选用高速车削可以减小表面粗糙度。

在中速切削塑 鳞刺，所以，切削速度对表面粗糙度基 本上无影响。

进给速度增大，塑性变形也增大，表面粗糙度值增大，所以，减小进给速度可 以减小表面粗糙度值，但是，进给量减小到定值时，粗糙度值不会明显下降。

正常切削关的工艺因素，包括切削用量冷却润滑情况。

中低速加工塑性材料时， 容易产生积屑瘤和鳞刺，所以，提高切削速度，可以减少积屑瘤和鳞刺，减小零件已加工表 面粗糙度值对于脆性材料，般不会形成积屑瘤和组织越大，加工表面粗糙度越大。

因此，为 了减小加工表面粗糙度，常在切削加工前对材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶 粒组织和较高的硬度。

切削条件对工件表面质量的影响 与切削条件有其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表 面留下许多麻点使表面粗糙。

般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙度较大，而韧性较小的塑性材料，加工后易 得到较小的表面粗糙度。

对于同种材料，其晶粒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。

工件材料韧性越好，金属的塑性变形 越大，加工表面就愈越粗糙。

加工脆性材料时中的界面摩擦，降低切削区温度，使切削层金 属表面的塑性变形程度下降，抑制积屑瘤和鳞刺的产生，在生产中对于不同材料合理选用切 削液可大大减小工件表面粗糙度。

工件材料对表面质量的影响 工件的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨质量，使刀 具前后刀面切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值的级。

切削液对表面质量的影响 切削液的冷却和润滑作用能减小切削过程同样条件下， 硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而金刚石立方氮化硼刀具又优于硬质 合金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大，故不宜用来加工铁族材料。

另外，刀具的前后 刀面切削刃本身刀具几何参数材料和刃磨质量对表面质量的影响 刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角主偏角刀尖圆弧半径。

在 定的条件下，减小副偏角主偏角刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。

在工件上正在切削的表 面之间除了名义上的切削运动之外，还会出现种周期性的相对运动。

振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工表面出现振纹，增大表面粗糙 度值，恶化加工表面质量。

工件上正在切削的表 面之间除了名义上的切削运动之外，还会出现种周期性的相对运动。

振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工表面出现振纹，增大表面粗糙 度值，恶化加工表面质量。

刀具几何参数材料和刃磨质量对表面质量的影响 刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角主偏角刀尖圆弧半径。

在 定的条件下，减小副偏角主偏角刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。

在同样条件下， 硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而金刚石立方氮化硼刀具又优于硬质 合金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大，故不宜用来加工铁族材料。

另外，刀具的前后 刀面切削刃本身的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨质量，使刀 具前后刀面切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值的级。

切削液对表面质量的影响 切削液的冷却和润滑作用能减小切削过程中的界面摩擦，降低切削区温度，使切削层金 属表面的塑性变形程度下降，抑制积屑瘤和鳞刺的产生，在生产中对于不同材料合理选用切 削液可大大减小工件表面粗糙度。

工件材料对表面质量的影响 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。

工件材料韧性越好，金属的塑性变形 越大，加工表面就愈越粗糙。

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。

般韧性较大的塑性材料，加工后表面粗糙度较大，而韧性较小的塑性材料，加工后易 得到较小的表面粗糙度。

对于同种材料，其晶粒组织越大，加工表面粗糙度越大。

因此，为 了减小加工表面粗糙度，常在切削加工前对材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶 粒组织和较高的硬度。

切削条件对工件表面质量的影响 与切削条件有关的工艺因素，包括切削用量冷却润滑情况。

中低速加工塑性材料时， 容易产生积屑瘤和鳞刺，所以，提高切削速度，可以减少积屑瘤和鳞刺，减小零件已加工表 面粗糙度值对于脆性材料，般不会形成积屑瘤和鳞刺，所以，切削速度对表面粗糙度基 本上无影响。

进给速度增大，塑性变形也增大，表面粗糙度值增大，所以，减小进给速度可 以减小表面粗糙度值，但是，进给量减小到定值时，粗糙度值不会明显下降。

正常切削条 件下，切削深度对表面粗糙度影响不大，因此，机械加工时不能选用过小的切削深度。

切削速度对表面粗糙度的影响 般在粗加工选用低速车削，精加工选用高速车削可以减小表面粗糙度。

在中速切削塑 性材料时，由于容易产生积屑瘤，且塑性变形较大，因此加工后零件表面粗糙度较大。

通常 采用低速或高速切削塑性材料，可有效地避免积屑瘤的产生，这对减小表而粗糙度有积极作 用。

磨削加工对表面质量的影响 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。

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。

增大磨削深度和纵向进给量， 工件的塑性变形增大，会导致表面粗糙度值增大。

径向进给量增加，磨削过程中磨削力和磨 削温度都会增加，磨削表面塑性变形程度增大，从而会增大表面粗糙度值。

为在保证加工质 量的前提下提高磨削效率，可将要求较高的表面的粗磨和精磨分开进行，粗磨时采用较大的 径向进给量，精磨时采用较小的径向进给量，最后进行无进给磨削，以获得表面粗糙度值很 小的表面。

工件材料工件材料的硬度塑性导热性等对表面粗糙度的影响较大。

塑性大的 软材料容易堵塞砂轮，导热性差的耐热合金容易使磨料早期崩落，都会导致磨削表面粗糙度 增大。

另外，由于磨削温度高，合理使用切削液既可以降低磨削区的温度，减少烧伤，还可以 冲去脱落的磨粒和切屑