降低表面粗糙度值的工艺措施

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降低表面粗糙度值的工艺措施
由于表面粗糙度的成因与切削刀具之间的特殊关系，现就切削加工和磨削加工分别叙述降低表面粗糙度值的工艺措施。
　　1．选择合理的切削用量
　　（1） 切削速度  
　　切削速度对表面粗糙度的影响比较复杂，一般情况下在高速切削时，不会产生积屑瘤，故加工后表面粗糙度值较小。在切削速度为 20～ 50m/min加工塑性材料（如低碳钢、铝合金等）时，常容易出现积屑瘤和鳞刺，再加上切屑分离时的挤压变形和撕裂作用，使表面粗糙度更加恶化。切削速度 v越高，切削过程中切屑和加工表面层的塑性变形的程度越小，加工后表面粗糙度值也就越小。  
　　实验证明，产生积屑瘤的临界速度将随加工材料、切削液及刀具状况等条件的不问而不同。由此可见，用较高的切削速度，既可使生产率提高又可使表面粗糙度值变小。所以不断地创造条件以高提切削速度，一直是提高工艺水平的重要方向。其中发展新刀具材料和采用先进刀具结构，常可使切削速度大为提高。  
　　（2）进给量 f  
　　在粗加工和半精加工中，当 f＞ O． 15mm /r时，进给量 f大小决定了加工表面残留面积的大小，因而，适当地减少进给量 f将使表面粗糙度值减少。  

　　（3）背吃刀量 a p
　　一般地说背吃刀量 a p对加工表面粗糙度的影响是不明显的。但当 a p＜ 0.02～ 0 .03 mm时，由于刀刃不可能刃磨的绝对尖锐而具有一定的刃口半径，正常切削就不能维持，常出现挤压，打滑和周期性地切入加工表面，从而使表面粗糙度值增大。为降低加工表面粗糙度值，应根据刀具刃口刃磨的锋利情况选取相应的背吃刀量。  
　　2. 选择合理的刀具几何参数
　　（1） 增大刃倾角λ s对降低表面粗糙度值有利。因为λ s 增大，实际工作前角也随之增大，切削过程中的金属塑性变形程度随之下降，于是切削力 F 也明显下降，这会显著地减轻工艺系统的振动，而从使加工表面的粗糙度值减小。  
　　（2）减少刀具的主偏角 Kr和副偏角 Kr′和增大刀尖圆弧半径 r ε，可减小切削残留面积，使其表面粗糙度值减小。  
　　（3）增大刀具的前角使刀具易于切入工件，塑性变形小有利于减小表面粗糙度值。但当前角太大，刀刃有嵌入工件的倾向，反而使表面变粗糙。
　　（4）当前角一定时，后角越大，切削刃钝圆半径越小，刀刃越锋利；同时，还能减小后刀面与加工表面间的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。但后角太大削弱了刀具的强度，容易产生切削振动，使表面粗糙度值增大。
　　3.改善工件材料的性能
　　采用热处理工艺以改善工件材料的性能是减小其表面粗糙度值的有效措施。例如，工件材料金属组织的晶粒越均匀，粒度越细，加工时越能获得较小的表面粗糙度值。为此对工件进行正火或回火处理后再加工，能使加工表面粗糙度值盼显减小。
　　4.选择合适的切削液
　　切削液的冷却和润滑作用均对减小加工表面的粗糙度值有利，其中更直接的是润滑作用，当切削润滑液中含有表面活性物质如硫、氯等化合物时，润滑性能增强，能使切削区金属材料的塑性变形程度下降，从而减小了加工表面的粗糙度值。
　　5.选择合适的刀具材料
　　不同的刀具材料，由于化学成分的不同，在加工时刀面硬度及刀面粗糙度的保持性，刀具材料与被加工材料金属分子的亲合程度，以及刀具前后刀面与切屑和加工表面间的摩擦系数等均有所不同。
　　6.防止或减小工艺系统振动  
　　工艺系统的低频振动，一般在工件的加工表面上产生表面波度，而工艺系统的高频振动将对加工的表面粗糙度产生影响。为降低加工的表面粗糙度值，则必须采取相应措施以防止加工过程中高频振动的产生。