淺談實(shí)操車削加工表面粗糙度的控制方法

王芳

摘 要：本文探討了車削加工實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，零件表面粗糙度的形成原因，并提出要根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的控制方法。

關(guān)鍵詞：車削加工 表面粗糙度 質(zhì)量 原因 方法

零件的加工質(zhì)量包括兩方面內(nèi)容，即加工精度和表面加工質(zhì)量。其中表面加工質(zhì)量和加工精度一樣，同樣是零件加工質(zhì)量的重要組成部分，并且零件表面加工質(zhì)量的好壞還會直接影響到零件或產(chǎn)品的使用性能。在技工學(xué)校車工實(shí)習(xí)教學(xué)中，學(xué)生非常重視零件的加工精度，而對零件的表面加工質(zhì)量，即粗糙度卻有所忽視。同時(shí)在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，筆者通過對學(xué)生提問，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對切削加工表面粗糙度的形成不了解，在理論上認(rèn)識不充分、不深入，對實(shí)習(xí)操作過程中零件表面形成的溝痕、振紋、鱗刺等現(xiàn)象更是感到茫然和束手無策。于是筆者在實(shí)習(xí)教學(xué)中專門抽出課時(shí)，專項(xiàng)探討加工零件表面粗糙度的形成原因及控制方法。

一、加工零件表面粗糙度形成的原因

首先，切削金屬材料時(shí)，由于刀具和工件的相對運(yùn)動及刀具幾何形狀的關(guān)系，有一部分金屬未被切下來而殘留在已加工表面上，稱為殘留面積。殘留面積的高度的大小直接影響已加工表面的粗糙度。如下圖所示。

圖

筆者通過演示切削過程，讓學(xué)生認(rèn)真觀察已加工表面的痕跡形成過程，發(fā)現(xiàn)已加工表面的粗糙程度與選用刀具幾何角度和進(jìn)給量有關(guān)。筆者帶領(lǐng)學(xué)生討論及查閱有關(guān)書籍，得到了已加工表面殘留面積的高度計(jì)算公式。

或者：

公式中：——刀尖圓弧半徑

——主偏角

——副偏角

f——進(jìn)給量

由以上計(jì)算公式可見，表面粗糙度的值與進(jìn)給量f、主偏角、副偏角的大小有直接關(guān)系。通過以上公式可知，采用減小主偏角、副偏角、進(jìn)給量f，以及適當(dāng)增大刀尖圓弧半徑，即可將表面粗糙度的值降低。但是在實(shí)際工作過程中，還需要根據(jù)不同情況對表面粗糙度進(jìn)行控制，以達(dá)到精加工的目的。

二、對表面粗糙度進(jìn)行控制的方法

1.改進(jìn)刀具幾何形狀

減小刀具的主、副偏角，增加刀尖圓弧半徑，對已加工表面有擠壓修光作用，能有效減小切削層的殘留面積；適當(dāng)增大前角，從而使切削變形減小和有利于切屑流出，減少摩擦，降低切削力及切削熱，使得已加工表面粗糙度減小。但是前角過大易引起“扎刀”現(xiàn)象，太小又會使切削變形嚴(yán)重，切削熱量增大，使已加工表面的粗糙度增大。這樣當(dāng)前角確定后，增大后角，切削刃鋒利，同時(shí)還能減小后刀面與加工表面間的摩擦與擠壓，有利于降低粗糙度。后角不易過大，否則會造成刀具強(qiáng)度及剛度下降，引起切削振動而使表面粗糙度增大。

2.選擇合適的切削用量

切削用量包括進(jìn)給量f、切削速度v、背吃刀量ap。在實(shí)際切削過程中，三者之間相互聯(lián)系，共同影響表面粗糙度，而并非是各要素單獨(dú)作用。精加工時(shí)，刀具產(chǎn)生積屑瘤和已加工表面出現(xiàn)麟刺現(xiàn)象，都與切削用量有關(guān)。由殘留面積高度公式可知，進(jìn)給量f越小越好。但是在實(shí)際工作中，如果進(jìn)給量f越小，切削厚度下降，切削變形大，易產(chǎn)生積屑瘤，不利于降低粗糙度。這樣適當(dāng)?shù)靥岣咔邢魉俣龋蓽p小或避免積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生。故精加工時(shí)，切削用量的選取原則應(yīng)為：采用較小的背吃刀量和較小的進(jìn)給量，在保證刀具磨損極限的前提下盡可能采用大的切削速度。在實(shí)際操作過程中，精加工刀具一定要進(jìn)行試切削，這樣可以使得粗糙度降低。

另外，根據(jù)加工的金屬材料不同，刀具形狀及幾何角度和切削用量的選擇也要及時(shí)修正。適當(dāng)調(diào)整加工設(shè)備配合件的松緊程度，可以減少或避免振動產(chǎn)生，采用高速小進(jìn)給量或低速寬刀刃、減少背吃刀量同樣能有效地減小振動，同時(shí)選用適當(dāng)?shù)睦鋮s潤滑液，對提高已加工表面的質(zhì)量都有明顯效果。

3.確保刀具刃磨質(zhì)量

俗話說七分刀具、三分手藝。在日常實(shí)習(xí)教學(xué)中，教師應(yīng)嚴(yán)格要求同學(xué)認(rèn)真刃磨每一把刀具，刀刃要直、刀面要平，嚴(yán)格保證幾何角度的準(zhǔn)確性。學(xué)生通過練習(xí)不斷提高操作機(jī)床設(shè)備的熟練程度，就能掌握正確選用切削用量的方法。

（作者單位：河南省開封市技師學(xué)院）endprint

摘 要：本文探討了車削加工實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，零件表面粗糙度的形成原因，并提出要根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的控制方法。

關(guān)鍵詞：車削加工 表面粗糙度 質(zhì)量 原因 方法

零件的加工質(zhì)量包括兩方面內(nèi)容，即加工精度和表面加工質(zhì)量。其中表面加工質(zhì)量和加工精度一樣，同樣是零件加工質(zhì)量的重要組成部分，并且零件表面加工質(zhì)量的好壞還會直接影響到零件或產(chǎn)品的使用性能。在技工學(xué)校車工實(shí)習(xí)教學(xué)中，學(xué)生非常重視零件的加工精度，而對零件的表面加工質(zhì)量，即粗糙度卻有所忽視。同時(shí)在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，筆者通過對學(xué)生提問，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對切削加工表面粗糙度的形成不了解，在理論上認(rèn)識不充分、不深入，對實(shí)習(xí)操作過程中零件表面形成的溝痕、振紋、鱗刺等現(xiàn)象更是感到茫然和束手無策。于是筆者在實(shí)習(xí)教學(xué)中專門抽出課時(shí)，專項(xiàng)探討加工零件表面粗糙度的形成原因及控制方法。

一、加工零件表面粗糙度形成的原因

首先，切削金屬材料時(shí)，由于刀具和工件的相對運(yùn)動及刀具幾何形狀的關(guān)系，有一部分金屬未被切下來而殘留在已加工表面上，稱為殘留面積。殘留面積的高度的大小直接影響已加工表面的粗糙度。如下圖所示。

圖

筆者通過演示切削過程，讓學(xué)生認(rèn)真觀察已加工表面的痕跡形成過程，發(fā)現(xiàn)已加工表面的粗糙程度與選用刀具幾何角度和進(jìn)給量有關(guān)。筆者帶領(lǐng)學(xué)生討論及查閱有關(guān)書籍，得到了已加工表面殘留面積的高度計(jì)算公式。

或者：

公式中：——刀尖圓弧半徑

——主偏角

——副偏角

f——進(jìn)給量

由以上計(jì)算公式可見，表面粗糙度的值與進(jìn)給量f、主偏角、副偏角的大小有直接關(guān)系。通過以上公式可知，采用減小主偏角、副偏角、進(jìn)給量f，以及適當(dāng)增大刀尖圓弧半徑，即可將表面粗糙度的值降低。但是在實(shí)際工作過程中，還需要根據(jù)不同情況對表面粗糙度進(jìn)行控制，以達(dá)到精加工的目的。

二、對表面粗糙度進(jìn)行控制的方法

1.改進(jìn)刀具幾何形狀

減小刀具的主、副偏角，增加刀尖圓弧半徑，對已加工表面有擠壓修光作用，能有效減小切削層的殘留面積；適當(dāng)增大前角，從而使切削變形減小和有利于切屑流出，減少摩擦，降低切削力及切削熱，使得已加工表面粗糙度減小。但是前角過大易引起“扎刀”現(xiàn)象，太小又會使切削變形嚴(yán)重，切削熱量增大，使已加工表面的粗糙度增大。這樣當(dāng)前角確定后，增大后角，切削刃鋒利，同時(shí)還能減小后刀面與加工表面間的摩擦與擠壓，有利于降低粗糙度。后角不易過大，否則會造成刀具強(qiáng)度及剛度下降，引起切削振動而使表面粗糙度增大。

2.選擇合適的切削用量

切削用量包括進(jìn)給量f、切削速度v、背吃刀量ap。在實(shí)際切削過程中，三者之間相互聯(lián)系，共同影響表面粗糙度，而并非是各要素單獨(dú)作用。精加工時(shí)，刀具產(chǎn)生積屑瘤和已加工表面出現(xiàn)麟刺現(xiàn)象，都與切削用量有關(guān)。由殘留面積高度公式可知，進(jìn)給量f越小越好。但是在實(shí)際工作中，如果進(jìn)給量f越小，切削厚度下降，切削變形大，易產(chǎn)生積屑瘤，不利于降低粗糙度。這樣適當(dāng)?shù)靥岣咔邢魉俣?，可減小或避免積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生。故精加工時(shí)，切削用量的選取原則應(yīng)為：采用較小的背吃刀量和較小的進(jìn)給量，在保證刀具磨損極限的前提下盡可能采用大的切削速度。在實(shí)際操作過程中，精加工刀具一定要進(jìn)行試切削，這樣可以使得粗糙度降低。

另外，根據(jù)加工的金屬材料不同，刀具形狀及幾何角度和切削用量的選擇也要及時(shí)修正。適當(dāng)調(diào)整加工設(shè)備配合件的松緊程度，可以減少或避免振動產(chǎn)生，采用高速小進(jìn)給量或低速寬刀刃、減少背吃刀量同樣能有效地減小振動，同時(shí)選用適當(dāng)?shù)睦鋮s潤滑液，對提高已加工表面的質(zhì)量都有明顯效果。

3.確保刀具刃磨質(zhì)量

俗話說七分刀具、三分手藝。在日常實(shí)習(xí)教學(xué)中，教師應(yīng)嚴(yán)格要求同學(xué)認(rèn)真刃磨每一把刀具，刀刃要直、刀面要平，嚴(yán)格保證幾何角度的準(zhǔn)確性。學(xué)生通過練習(xí)不斷提高操作機(jī)床設(shè)備的熟練程度，就能掌握正確選用切削用量的方法。

（作者單位：河南省開封市技師學(xué)院）endprint

摘 要：本文探討了車削加工實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，零件表面粗糙度的形成原因，并提出要根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的控制方法。

關(guān)鍵詞：車削加工 表面粗糙度 質(zhì)量 原因 方法

零件的加工質(zhì)量包括兩方面內(nèi)容，即加工精度和表面加工質(zhì)量。其中表面加工質(zhì)量和加工精度一樣，同樣是零件加工質(zhì)量的重要組成部分，并且零件表面加工質(zhì)量的好壞還會直接影響到零件或產(chǎn)品的使用性能。在技工學(xué)校車工實(shí)習(xí)教學(xué)中，學(xué)生非常重視零件的加工精度，而對零件的表面加工質(zhì)量，即粗糙度卻有所忽視。同時(shí)在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，筆者通過對學(xué)生提問，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對切削加工表面粗糙度的形成不了解，在理論上認(rèn)識不充分、不深入，對實(shí)習(xí)操作過程中零件表面形成的溝痕、振紋、鱗刺等現(xiàn)象更是感到茫然和束手無策。于是筆者在實(shí)習(xí)教學(xué)中專門抽出課時(shí)，專項(xiàng)探討加工零件表面粗糙度的形成原因及控制方法。

一、加工零件表面粗糙度形成的原因

首先，切削金屬材料時(shí)，由于刀具和工件的相對運(yùn)動及刀具幾何形狀的關(guān)系，有一部分金屬未被切下來而殘留在已加工表面上，稱為殘留面積。殘留面積的高度的大小直接影響已加工表面的粗糙度。如下圖所示。

圖

筆者通過演示切削過程，讓學(xué)生認(rèn)真觀察已加工表面的痕跡形成過程，發(fā)現(xiàn)已加工表面的粗糙程度與選用刀具幾何角度和進(jìn)給量有關(guān)。筆者帶領(lǐng)學(xué)生討論及查閱有關(guān)書籍，得到了已加工表面殘留面積的高度計(jì)算公式。

或者：

公式中：——刀尖圓弧半徑

——主偏角

——副偏角

f——進(jìn)給量

由以上計(jì)算公式可見，表面粗糙度的值與進(jìn)給量f、主偏角、副偏角的大小有直接關(guān)系。通過以上公式可知，采用減小主偏角、副偏角、進(jìn)給量f，以及適當(dāng)增大刀尖圓弧半徑，即可將表面粗糙度的值降低。但是在實(shí)際工作過程中，還需要根據(jù)不同情況對表面粗糙度進(jìn)行控制，以達(dá)到精加工的目的。

二、對表面粗糙度進(jìn)行控制的方法

1.改進(jìn)刀具幾何形狀

減小刀具的主、副偏角，增加刀尖圓弧半徑，對已加工表面有擠壓修光作用，能有效減小切削層的殘留面積；適當(dāng)增大前角，從而使切削變形減小和有利于切屑流出，減少摩擦，降低切削力及切削熱，使得已加工表面粗糙度減小。但是前角過大易引起“扎刀”現(xiàn)象，太小又會使切削變形嚴(yán)重，切削熱量增大，使已加工表面的粗糙度增大。這樣當(dāng)前角確定后，增大后角，切削刃鋒利，同時(shí)還能減小后刀面與加工表面間的摩擦與擠壓，有利于降低粗糙度。后角不易過大，否則會造成刀具強(qiáng)度及剛度下降，引起切削振動而使表面粗糙度增大。

2.選擇合適的切削用量

切削用量包括進(jìn)給量f、切削速度v、背吃刀量ap。在實(shí)際切削過程中，三者之間相互聯(lián)系，共同影響表面粗糙度，而并非是各要素單獨(dú)作用。精加工時(shí)，刀具產(chǎn)生積屑瘤和已加工表面出現(xiàn)麟刺現(xiàn)象，都與切削用量有關(guān)。由殘留面積高度公式可知，進(jìn)給量f越小越好。但是在實(shí)際工作中，如果進(jìn)給量f越小，切削厚度下降，切削變形大，易產(chǎn)生積屑瘤，不利于降低粗糙度。這樣適當(dāng)?shù)靥岣咔邢魉俣龋蓽p小或避免積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生。故精加工時(shí)，切削用量的選取原則應(yīng)為：采用較小的背吃刀量和較小的進(jìn)給量，在保證刀具磨損極限的前提下盡可能采用大的切削速度。在實(shí)際操作過程中，精加工刀具一定要進(jìn)行試切削，這樣可以使得粗糙度降低。

另外，根據(jù)加工的金屬材料不同，刀具形狀及幾何角度和切削用量的選擇也要及時(shí)修正。適當(dāng)調(diào)整加工設(shè)備配合件的松緊程度，可以減少或避免振動產(chǎn)生，采用高速小進(jìn)給量或低速寬刀刃、減少背吃刀量同樣能有效地減小振動，同時(shí)選用適當(dāng)?shù)睦鋮s潤滑液，對提高已加工表面的質(zhì)量都有明顯效果。

3.確保刀具刃磨質(zhì)量

俗話說七分刀具、三分手藝。在日常實(shí)習(xí)教學(xué)中，教師應(yīng)嚴(yán)格要求同學(xué)認(rèn)真刃磨每一把刀具，刀刃要直、刀面要平，嚴(yán)格保證幾何角度的準(zhǔn)確性。學(xué)生通過練習(xí)不斷提高操作機(jī)床設(shè)備的熟練程度，就能掌握正確選用切削用量的方法。

（作者單位：河南省開封市技師學(xué)院）endprint