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表麵粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他(tā)因素所形成的,例如加工過程中刀(dāo)具與零件表麵間的摩擦、切屑(xiè)分離(lí)時表麵層金屬的塑性變(biàn)形以及工藝係統(tǒng)中的高頻振動等。由於加工(gōng)方法和工件材料的不同,被加工表麵留下痕跡的深淺、疏密(mì)、形(xíng)狀和紋理都有差別。
今天我們分享(xiǎng)一下表麵粗糙(cāo)度缺(quē)陷的產生原因與相應的防(fáng)止措施。
01常見粗糙度缺陷產生分析
1、刀痕粗糙分析
刀痕粗糙缺陷一般多體現在加大切割進給量的時(shí)候,主要是由於在切削過程中,由於刀具形狀使(shǐ)得金(jīn)屬加工表麵部分金屬未切除,殘留在加工表麵,稱之為刀(dāo)痕。
2、鱗刺(cì)現象
一般在切削速度較低,並(bìng)且運用(yòng)高速鋼或硬質合(hé)金刀具對塑性(xìng)金屬材料進行切削(xuē)時,容(róng)易在表麵(miàn)出現鱗片狀的裂口和毛刺,這種現象(xiàng)稱之為鱗(lín)刺現象。
一般在拉削、插削、滾齒等加(jiā)工過程中容易出現這種(zhǒng)情況。當處在低速度、小前角刀具切(qiē)削(xuē)塑性(xìng)材料時,會形成擠裂切屑的情況,這就造成刀與屑間產生力的作用,並周期性地變化,這使得金屬積聚,加工表麵(miàn)出現斷(duàn)裂和鱗刺現象。
3、劃傷和拉毛
劃傷和拉毛在(zài)粗糙度缺陷(xiàn)類別裏也比較常見,齒輪加工過程中的啃(kěn)齒現象、磨削加工的拉毛等等,都是劃傷和拉毛的代(dài)表性現象。而我們可以根據劃傷和拉毛(máo)的痕跡情況,對它們的產生原因進行分析,以求製定好排除措施。
4、刀花不勻
針對於刀(dāo)花不勻現象,主要原因還是在於機床(chuáng),主要表現是金屬加工表麵的刀具切削痕跡不(bú)均勻。
5、高(gāo)頻振紋(wén)
在金屬加工過程中,整個工藝係統都會隨之振動,機床、刀具、工件都會對金屬零件表麵粗糙度有很(hěn)大的影響。其中工藝係統(tǒng)的低頻振動一般在工件表麵上產(chǎn)生波(bō)紋度,而工(gōng)藝係(xì)統高頻振動產(chǎn)生的振紋則屬粗糙度範疇。
工藝係統的振動主要包括受迫振動和自激振動。受迫振動是由(yóu)於受周期性(xìng)外(wài)力的作用(yòng)而產生(shēng)的振動。自激振動則是係統運動自身激發的振動,最常見的自激振動是切削自振。
02常見粗(cū)糙度缺陷排除分析
1、刀痕排除分析
首先切削時,應選擇允(yǔn)許範圍內(nèi)較小(xiǎo)的進給量,但進給量不能太小,不然也影響切削的粗糙度。其次,刃磨刀具的(de)時候,要(yào)在允許範圍內適當(dāng)增大刀尖圓弧半(bàn)徑(jìng),對粗糙度會有一定裨益。
2、鱗刺現(xiàn)象排除分析
首先要把控切削速度。鱗刺(cì)現象的產生在一定程度上是由於切削速度的原因,超出或(huò)低(dī)於特定速度範圍,都會產生鱗刺現象。
其次是切削厚(hòu)度,要盡量減小切削厚度(dù),切削厚度的增大,對於切屑和刀具前麵之間(jiān)的壓力會越來越大,如果形(xíng)成擠裂切屑或單元切屑,會使鱗刺現象出(chū)現得更(gèng)頻繁和嚴重。
另(lìng)外采用質量較好的切削液也能有效抑(yì)製鱗刺現象的產生。合理地選擇刀具的角度,也是排除鱗刺現象(xiàng)的有效方(fāng)法(fǎ)。
最後要對工件材料的(de)切削加工(gōng)性不斷改善,比如,在某些情況下,可以(yǐ)對材料進行加熱處理後再進行切削,這樣鱗刺現象也(yě)會(huì)減少(shǎo)產生。
3、劃傷和拉毛排除分析
劃傷(shāng)和拉毛(máo)如果痕(hén)跡分布比較規律,一般是因為機床出現問(wèn)題,機床中(zhōng)如主軸箱(xiāng)、溜板箱、進給箱等傳統係統中軸彎曲、齒輪齒合不良或者損壞,都會出現規律的劃傷和拉毛現象,所(suǒ)以要定時檢查機(jī)床,經常進行維修保養。
如果劃(huá)傷和拉毛的痕跡分布不(bú)規律,那麽可能與切屑、刀具、切削液有關係。比(bǐ)如在深孔加(jiā)工過程中,排屑不暢就會造成內表麵劃傷。工件表麵拉毛,一般是在磨削過程中由於磨粒、磨屑脫落導致的(de),也可能是砂輪不合適、切削(xuē)液不清潔(jié),所以要選擇合適的砂輪和清(qīng)潔的切削液。
4、刀花不勻(yún)排除分析
刀花不勻(yún)的原因有多種,但常見的例如在磨削外圓時,零件的表麵會出現螺旋線性痕跡。這是由(yóu)於砂(shā)輪(lún)母線的直線度誤差較大所導致的,這就要求我們在(zài)砂輪選擇和維護保養上規律地做好工作(zuò)。另外,例如機床工(gōng)作台或(huò)者刀架出現爬行,也會引起走刀(dāo)不均勻,所以對(duì)於機床的檢修、維護一定要(yào)做到位,以最大程度地做到預防和避免(miǎn)。
5、高頻振紋排除分析(xī)
消除高頻(pín)振紋的主要方法是找出振源,消除振動(dòng),或把振動減至允許的範圍內。
例(lì)如:由於零件旋轉不平衡引起的振動,機床傳(chuán)動係統(tǒng)引起的振動等等,都(dōu)是屬於受迫振動,可以(yǐ)通過找出(chū)振源,調(diào)整並修理好機床,大體就可以排除振動影響,同時振紋也會隨之消失。而如果是(shì)切削自(zì)振,這(zhè)種運動是存在於整個切削過程中(zhōng)的,這就要對機床、刀具、工件整個工藝係統一起進行調整,比如改變切削用量、合理選擇刀具的幾何參數、合理夾持刀具和工件、調整機床間隙、提高機床的抗振性(xìng)等。
通過對車床加工(gōng)中(zhōng)常見粗糙度缺陷的研究(jiū)及分析,找出切削中影響表麵(miàn)粗糙度的因素,並找出相(xiàng)應的措(cuò)施和排除方法,一方麵可在加工前防患於未然,另一方麵(miàn)在出(chū)現問題(tí)時能及時準確地找到問題原因,及時予以解決,對於提高產品質量、促進互換性生產有著現實的意義。