金屬加工表麵粗糙度缺陷的產生原因與防止措施

表麵粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形（xíng）成的，例如加工過程中刀具與零件表（biǎo）麵間的摩擦、切屑分離時表麵層金屬的塑性變形以及工藝係統中的高頻振動等。由（yóu）於加工方法和工件材料的不同，被加工表麵留下痕跡的深淺、疏密、形狀和（hé）紋理都有差別。

今天我們分享一下表麵粗糙度缺陷的產生原因與相應的防止措施。

01常（cháng）見粗糙度缺陷產（chǎn）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（gěi）量的時候，主要（yào）是由於在切削過程中，由於刀具形狀使得金屬加工表麵部分金屬未切除，殘留在加工表麵，稱之為刀痕（hén）。

2、鱗刺現象

一般在切削速度較低，並且運用高速（sù）鋼或硬質合金刀具對塑性金屬材料進行切削（xuē）時，容易在表麵（miàn）出現鱗片狀的裂口和（hé）毛刺（cì），這種現象稱之（zhī）為鱗刺（cì）現象。
一般在拉（lā）削、插削、滾齒等加工過程中容易出現這種情況。當處在低速度、小（xiǎo）前角刀具切削塑性材料時，會形成擠裂切屑的情況，這就造成刀與屑間產（chǎn）生力的作用，並周期性地變化，這使得金屬積聚，加工表麵出現斷裂和鱗刺現象。

3、劃傷和（hé）拉毛

劃傷和拉毛在粗糙度缺陷類（lèi）別裏（lǐ）也（yě）比較常見，齒輪加工（gōng）過程中的啃齒現象、磨削加工的拉毛等（děng）等，都是劃傷和（hé）拉毛的（de）代（dài）表性現象。而我們可以根據（jù）劃（huá）傷和（hé）拉毛的痕跡情況，對它們的產生原（yuán）因進行分析，以求（qiú）製定好排（pái）除措施。

4、刀花（huā）不勻
針對於刀花不勻現象，主要原因還是在於機床，主（zhǔ）要（yào）表現是金屬加工表麵的刀具切削痕跡不均勻。

5、高頻振紋

在金屬加工過程中，整個工藝係統都會（huì）隨之振動，機床、刀具、工件都（dōu）會對金屬零件（jiàn）表麵粗糙度有很大的影響。其中工藝係統的低頻振動（dòng）一般在工件表麵上產生波紋度，而工藝係（xì）統高頻振動產生的振紋則屬粗糙度範疇。

工藝係統的振動主要包括（kuò）受迫振動和自激（jī）振動。受迫振（zhèn）動是由於受周期性外力的作用而（ér）產生的振（zhèn）動。自激振動則是係統運動自身激發的振動，最常見的自（zì）激振動是切削（xuē）自振。

02常見粗糙度缺陷排除分析

1、刀痕排除分析

首先切削（xuē）時（shí），應選擇允許範圍內較（jiào）小（xiǎo）的進給（gěi）量，但進給量（liàng）不（bú）能太小，不（bú）然（rán）也（yě）影響切削的粗糙度（dù）。其次，刃磨刀具的時候（hòu），要在允許範圍內適當增大刀（dāo）尖圓弧半（bàn）徑，對粗糙度會有一定裨益。

2、鱗刺現象排除分析（xī）

首先要把控切削速（sù）度（dù）。鱗刺現象的產（chǎn）生在一定程度上是由於切削（xuē）速度的原因，超出或低於特定（dìng）速度範圍，都會產生鱗刺現象。

其次是（shì）切削厚度，要盡量減小切削厚度，切削厚度的增大，對於切（qiē）屑和刀具前麵之間的壓力會越來越大，如果形成擠（jǐ）裂切屑或單元切屑，會使鱗刺現象出現得（dé）更頻繁和嚴重（chóng）。

另外采用質量較好的切削液也能有效抑製鱗刺（cì）現（xiàn）象的產生（shēng）。合理地選（xuǎn）擇刀具的角度，也是（shì）排除鱗刺現象的有效方法。

最後要對工件材料的切削加（jiā）工性不斷改善，比如（rú），在某些情況（kuàng）下，可以對材料進行（háng）加熱處理後再進行切削，這樣鱗刺現象也會減少產生。

3、劃傷和拉毛（máo）排除分析

劃傷和拉毛如果痕跡分布比較規律，一般是因為機（jī）床出現問（wèn）題，機床中如主軸箱、溜板箱、進給箱等傳（chuán）統係統中軸彎曲、齒輪齒（chǐ）合不（bú）良或者損壞，都會出（chū）現規律的劃傷（shāng）和（hé）拉毛（máo）現象，所以要定時（shí）檢查機床，經常進行維修保養。

如果劃傷和拉毛的痕跡分布不規律，那麽可能與切屑（xiè）、刀具、切削液有關係。比如在深孔加工過程中（zhōng），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，也可能是（shì）砂輪不合適（shì）、切削液不清潔，所以（yǐ）要選擇合適的砂輪和（hé）清潔的切削液。

4、刀花不勻排除分析

刀花不勻的原因有多種，但常（cháng）見的例如在磨（mó）削外圓時，零件的表麵會出現螺旋線性痕跡。這是由於砂輪母線的直線度誤差（chà）較大所（suǒ）導致的，這就要求我們在砂輪選擇和維護保養上規律地做好工作。另外，例如機床（chuáng）工作台或者刀架出現爬行，也會（huì）引起走刀（dāo）不均（jun1）勻，所以對於機床（chuáng）的檢修、維護一定（dìng）要做到位（wèi），以最大程度地做到預防和避免。

5、高頻振紋排除分析（xī）

消（xiāo）除高頻振紋的主要方法是找（zhǎo）出振源（yuán），消除振動，或把振動減至允許的範圍內。

例如：由（yóu）於零件旋轉不平衡引起的振動，機床傳（chuán）動係統引起的振動等等，都是屬於受（shòu）迫振動，可以通過找出振源，調整（zhěng）並修理（lǐ）好機床（chuáng），大體就可以排除振動影響，同時振紋也會隨之（zhī）消失。而如（rú）果是切削自振，這種運動是存在於整個切削過程中的，這就要對機床（chuáng）、刀具（jù）、工件整個工（gōng）藝係統一起進行（háng）調整，比如改變切削用（yòng）量（liàng）、合（hé）理選擇刀具的幾何（hé）參數、合理夾持刀具和工件、調整機床間隙、提高機床的抗振性等（děng）。

通過對車床加工中常見粗糙度缺陷的研究及分（fèn）析，找出切削中影響表麵粗（cū）糙度的（de）因素，並找出相應的措施和排除方法（fǎ），一方麵可在加工前防患於未然，另一方麵在出（chū）現問題時能及時準（zhǔn）確地找到問題原因，及時予以解決，對於（yú）提高產品質量（liàng）、促進（jìn）互換性生產有著現實的意義。