金屬切削加工中工件表面粗糙度大于刀具表面粗糙度的原因

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發表于 2018-9-19 11:03:37 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

  切削加工時，雖然刀具表面和刀刃都磨得很光，但已加工表面粗糙度卻遠遠大于刀具表面的粗糙度，其產生的原因可歸納為以下兩方面。
①幾何因素所產生的粗糙度。它主要決定于殘留面積的高度。
②由于切削過程不穩定因素所產生的粗糙度。其中包括積屑瘤、鱗刺、切削變形、刀具的邊界磨損、刀刃與工件相對位置變動等。
切削時，由于刀具與工件的相對運動及刀具幾何形狀的關系，有一小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，其高度直接影響已加工表面的橫向粗糙度。理論的殘留面積高度Rmax可以根據刀具的主偏角kr、副偏角kr′、刀尖圓弧半徑rε、進給量f，按幾何關系計算出來。

圖6-2 (a)表示由刀尖圓弧部分形成殘留面積
車削時的殘留面積高度

圖6-2    車削時的殘留面積高度

由于Rmax<<rε，故R2max可忽略不計，則上式化簡后，可得
Rmax=f2/8rε    (6-1)
圖6-2 (b)表示tε=0由主切削刃的直線部分形成殘留面積的情況，此時
Rmax=f/(cotkr+cotkr′) (6-2)
由式(6-1)及(6-2)可知：理論殘留面積高度Rmax隨進給量f的減小、刀尖圓弧半徑rε的增大或主偏角kr及副偏角kr′的減小而降低。
實際得到的表面粗糙度最大值往往比理論計算的殘留面積高度要大得多，只有在高速切削塑性材料時，兩者才比較接近，這是由于實際的粗糙度還受到積屑瘤、鱗刺、切削形態、振動及切削刃不平整等因素的影響。但理論殘留面積是已加工表面微觀不平度的基本形態，實際的表面粗糙度都是由其他影響因素在這個基本形上疊加的結果。因此，理論殘留面積高度是構成表面粗糙度的基本因素，有時也將理論殘留面積高度稱為理論粗糙度。（http://haokeneng.huawin.com/）