对影响机加工工件表面质量因素的分析与研究.doc

对影响机加工工件表面质量因素的分析与研究 熊旭平 孙慧峰 常杰平顶山工业职业技术学院 河南 平顶山 467001 摘要：介绍了机加工工件表面质量的评定参数，在此基础上，对影响机加工工件表面质量的因素进行了分析，制定科学合理的工艺工程，选择合适的切削参数和切削液，可以提高机加工工件表面质量。关键词： 工艺规程 切削参数 表面质量 切削液1 工件表面质量的评定机械制造业是工业革命的基础，不断提高工件质量以满足实际需要是机械制造业人们不懈的努力方向。利用高精度机床（数控机床，加工中心）提高和保证工件质量已有许多研究成果，但由于我国数控机床的占有率低，将普通机床改装成数控机床的技术难度大，周期长，故近期我国机械制造业仍将以普通机床加工为主，因此对影响普通机床加工工件表面质量因素的分析与研究是非常必要的。工件表面质量的好坏是以表面粗糙度的大小来衡量的，表面粗糙度是指加工表面上所具有的较小间距和峰谷所组成微观几何形状的特性，其评定参数有，取样长度（l），评定长度（ln），轮廓算术平均偏差（ Ra ），轮廓最大高度（ Ry），微观不平度十点高度（ Rz），轮廓微观不平度的平均间距（ sm ），轮廓单峰平均间距（s ），轮廓支撑长度率（ tp ）等。2 影响机加工工件表面质量因素的分析通过大量的生产实践和实验研究表明：影响机加工工件表面质量的因素很多，但我们为了说明问题的需要将影响机加工工件表面质量的因素分为可控因素和不可控因素两类，不可控因素是指哪些客观存在而我们又无法干于和控制的因素（如机床本身的精度），可控因素是指哪些与人的主观意识有关的因素，我们分析与研究的目的就是要通过控制可控因素，将可控因素对工件表面质量的影响控制在一定范围内或降至最小，以保证工件的表面质量满足要求，可控因素主要包括：工艺规程的制定，切削参数的选择，切削液的选择等，下面就如何控制可控因素来保证工件表面质量的方法及依据作以简单的论述。2.1制定科学合理的工艺规程是保证工件表面质量的基础科学合理的工艺规程是加工工件的方法依据，如果加工方法不合理，我们就无法加工工件，即使将工件加工出来，也很难达到工件表面的质量要求.只有制定了科学合理的工艺规程，才能为加工工件表面质量满足要求提供科学合理的方法依据，使加工工件表面质量满足要求成为可能，对科学合理的工艺规程的要求是：工艺流程要短，定位要准确，选择定位基准时尽量使定位基准与设计基准重合，如果定位基准与设计基准不重合时定位基准尽量选择质量高的面作为基准，若一个面上有好几个设计基准时以起主要作用的设计基准为定位基准，必要时还需添补必要的工艺凸台或工艺孔，来保证加工工件表面质量满足要求，一次装卡能加工完的面，尽量一次加工完成，有条件时尽量使用专用夹具。2.2合理的选择切削参数是保证加工质量的关键选择合理的切削参数可以有效抑制积屑瘤的形成，降低理论加工残留面积的高度，保证加工工件的表面质量，切削参数的选择主要包括：切削刀具角度的选择，切削速度的选择，切削深度及进给速度的选择等，实验证明，在加工塑性材料时若选择较大前角的刀具可以有效抑制积屑瘤的形成，这是因为刀具前角增大时，切削力减小，切屑变形小，刀具与切屑的接触长度变短，减小了积屑瘤形成的基础，研究证明，当前角角度增大到350时一般不形成积屑瘤，同时在切削加工中，由于刀具副偏角的存经切削加工后的已加工表面上常留下有规则的刀纹，这些刀纹所形成的面积是构成已加工表面粗糟度的几何基形，而残留面积的高度称为轮廓最大高度Ry其计算公式Ry=f进给速度；.kr主偏角；kr副偏角。由公式可知要使Ry减小则应取小分子，大分母，这就要求进给速度小，刀具副偏角小残留面积的高度称为轮廓最大高度Ry小；而选择切削速度时，尽量要避开易形成积屑瘤和引起自激振动的速度区域，实验已证明，在高速（7200r/min以上）小切深（0.171mm）且周期进给量（小于0.3mm）时可得较高的表面质量，甚至可以起到以切代磨的效果。因此条件允许时尽量选择高速小切深周期进给量小的切削参数，以保证工件的表面加工质量。3、合理的选择切削液是保证加工工件表面质量的必要条件这是因为选择合理的切削液可以改善工件与刀具间的磨擦系数，降低切削力和切削温度，从而减轻刀具的磨埙，保证工件的加工质量。四 结语由于工件的表面质量是一综合效果，我们还应从经济效益多方面考虑，如选择刀具前角时要考虑刀具的耐用度等多种因素，只有多方面考虑，综合考虑，同时在实际机加工中选用较大前角和小副偏角的刀具，选择高速小切深且周期进给量小的切削参数，选择合理的切削液，都将对保证工件的表面质量起到积极作用。参考文献：机械制造工艺学中国科学技术出版社，胡秉文等，1990数空机床加工工艺机械工业出版社，华茂发 2000金属切削原理机械工业出版社，焦士仲，1991金属切削刀具机械工