塑料成形工艺与模具设计5-2

5-2粗糙度的产生及降低措施一、切削中粗糙度的产生及降低措施二、磨削中粗糙度的产生及降低措施三、精加工法降低表面粗糙度几何因素切削刃与工件相对运动轨迹所形成的表面粗糙度物理因素与工件材料性质及切削机理有关的因素振动因素与机床自身的振动相关一、切削中粗糙度的产生及降低措施车刀切削部分的结构要素一、切削中粗糙度的产生及降低措施一、切削中粗糙度的产生及降低措施一、切削中粗糙度的产生及降低措施基面内测量：主偏角κr主剖面内度量：前角γo

后角αo切削平面度量：刃倾角λs几何因素尖刀切削时带圆角半径的刀切削时切削层残留面积减小f

、κr

、κr′及加大rε

，可减小残留面积的高度。一、切削中粗糙度的产生及降低措施刀尖圆弧半径、进给量对表面粗糙度的影响一、切削中粗糙度的产生及降低措施物理因素受纯几何因素的影响一、切削中粗糙度的产生及降低措施1、切削用量的影响2、工件材质的影响3、刀具材料的影响1、切削用量的影响（1）进给量f的影响当：f>0.15mm时f↑→Rz↑f<0.15mm时f↑→Rz↗f<0.02mm时f↑→Rz→（2）切削深度ap的影响一般切削深度ap对于粗糙度影响不大，但太小时，有可能吃不住刀，摩擦严重。一、切削中粗糙度的产生及降低措施（3）切削速度的影响加工脆性材料时，切削速度对于粗糙度影响不大加工塑性材料时，积屑瘤对粗糙度影响很大。一、切削中粗糙度的产生及降低措施改善工件材料性能（正火、调质）选择合适的切削速度冷却润滑一、切削中粗糙度的产生及降低措施2、工件材质的影响工件材质韧性、塑性增大，Ra增大工件材质晶粒越均匀，颗粒越细小，Ra减小3、刀具材料的影响刀具越硬，越耐磨，加工Ra越低硬质合金刀具加工后的Ra<高速钢加工后的Ra一、切削中粗糙度的产生及降低措施金刚石刀具的性能：一、切削中粗糙度的产生及降低措施二、磨削中粗糙度的产生及降低措施磨削表面由砂轮上大量的磨粒刻划出的无数极细的沟槽所形成。单位面积上刻痕越多，刻痕的等高性越好，则粗糙度值越小。砂轮上的磨粒因几何角度，位置不同起三种不同的作用锋利、位置靠前的起切削作用较锋利、位置较靠前的起刻划作用较钝、位置靠后的起抛光作用磨削表面粗糙度与砂轮的磨粒与修正、工件材质、磨削用量有关二、磨削中粗糙度的产生及降低措施磨粒上的微刃砂轮的修整砂轮修整质量越高，磨削表面质量越好。砂轮的粒度砂轮粒度↑→表面粗糙度Ra↑常取46-60号。二、磨削中粗糙度的产生及降低措施1、粒度与修正*一般磨料的粒度用粒度号表示，每英寸长度上的网眼个数为粒度号，例80#，60#；微刃用最大颗粒的最大尺寸的微米数表示，例W28、W14。2、磨削用量砂轮速度v砂↑

→表面粗糙度Ra↓二、磨削中粗糙度的产生及降低措施工件速度v工↑

→表面粗糙度Ra↑二、磨削中粗糙度的产生及降低措施砂轮相对于工件的进给量f↑

→表面粗糙度Ra↑二、磨削中粗糙度的产生及降低措施磨削深度ap↑

→表面粗糙度Ra↑二、磨削中粗糙度的产生及降低措施根据上述实验关系，可以得到经验公式：二、磨削中粗糙度的产生及降低措施磨削参数二、磨削中粗糙度的产生及降低措施在高精度加工的范畴内，根据精度水平的不同，分为三个档次：精密加工精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm；超精密加工精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm；(亚微米加工)纳米加工精度为0.03μm，粗糙度优于0.005μm以上。三、精加工法降低表面粗糙度*超精密切削和小粗糙度值磨削加工超精密切削微量切削超精密设备及装备小粗糙度值磨削工件表面粗糙度Ra值低于0.2μm的磨削加工。精密磨削、超精密磨削、镜面磨削三、精加工法降低表面粗糙度*超精研、研磨、珩磨、抛光共同特点三、精加工法降低表面粗糙度1、不选择切削用量，只限定压强和加工时间2、无需精密机床3、降低表面粗糙度效果明显，提高精度不明显4、加工余量小超精研用细粒度油石，以恒定压力和复杂相对运动对工件进行微量切削。Ra=0.012-0.08μmA、工件低速回转运动B、磨条轴向进给运动C、磨条高速往复振动三、精加工法降低表面粗糙度2、切削过程：可分为四个阶段（1）强烈切削阶段：少数波峰上压强很大，切削作用剧烈。（2）正常切削阶段：接触面积增大，接触压强减小，切削作用减弱。（3）微弱切削阶段：接触面积进一步增大，接触压强进一步减小，磨条起抛光作用。（4）停止切削阶段：工件被研平，接触压强很小，磨条与工件之间形成油膜，切削停止。三、精加工法降低表面粗糙度研磨利用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精密加工方法。Ra=0.025-0.006μm，生产效率低。基本原理：通过介于工件和硬质研具之间的磨料或研磨液的流动产生机械摩擦和化学作用去除微小加工余量。可提高形状、尺寸精度，但不能提高位置精度。三、精加工法降低表面粗糙度1、研磨特点：（1）研具较软，以铸铁、塑料、硬木制成。（2）磨料中混有化学物质，机械与化学作用同时进行，磨粒运动轨迹复杂，保证均匀性。（3）加工表面质量高。2、研具：磨具应软硬适当,组织均匀。粗研采用铜、铝，精研采用铸铁。三、精加工法降低表面粗糙度手工研磨外圆在加工表面上涂上研磨剂，再把研具套上，工件低速旋转，手握研具轴向往复移动。三、精加工法降低表面粗糙度手工研磨内圆手工研磨平面三、精加工法降低表面粗糙度3、研磨剂：研磨剂为磨料与油脂的混合剂。磨料种类：金刚石微粉,碳化硅,氧化铝等。油脂起调和磨料.化学腐蚀作用。油脂种类：油酸,凡士林,变压汽油。4、研磨参数（1）磨料粒度：粒度↑，则粗糙度↑，效率↑。（2）研磨速度：一般研磨速度<0.5m/s，精研速度<0.16m/s。（3）研磨余量：手工研磨余量<10μm，机械研磨余量<15μm。（4）研磨压强：粗研0.1-0.3MPa，精研0.01-0.1MPa。三、精加工法降低表面粗糙度珩磨利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时做相对旋转和直线往复运动，油石弹性压在工件表面上,切除工件极小余量地一种精密加工方法。Ra=0.025-0.2μm，生产效率高。加工对象：圆柱孔珩磨余量：0.02～0.15mm珩磨孔径范围：15～500mm，孔深径比可达10以上三、精加工法降低表面粗糙度珩磨三、精加工法降低表面粗糙度抛光用涂有