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表面粗糙度作為灰鑄鐵表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要衡量指標(biāo)，不僅直接決定了灰鑄鐵零件的外觀精美程度，而且對(duì)機(jī)器的裝備質(zhì)量及灰鑄鐵零件的使用壽命都有著很大的影響。本文著重從機(jī)床、刀具、切削參數(shù)三方面分析如何提高灰鑄鐵零件的表面粗糙度。
1、機(jī)床對(duì)灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
機(jī)床剛性差，主軸精度差，機(jī)床固定不牢固，機(jī)床各部件配合間隙較大等因素都會(huì)影響灰鑄鐵零件的表面粗糙度。
2、切削刀具對(duì)灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
刀具材料的選擇
當(dāng)?shù)毒卟牧吓c被加工材料金屬分子親和力大時(shí)，被加工材料容易與刀具粘結(jié)而生成積屑瘤和鱗刺，因此凡是粘結(jié)嚴(yán)重的，摩擦嚴(yán)重的，表面粗糙度就大，反之就小。同樣加工灰鑄鐵零件，硬質(zhì)合金刀片很難達(dá)到Ra1.6的表面粗糙度，即使達(dá)到了，其刀具壽命也大打折扣，而BNK30材質(zhì)的CBN刀具則由于刀具材料摩擦系數(shù)低，優(yōu)異的高溫?zé)岱€(wěn)定性和耐磨性，可在切削速度高出硬質(zhì)合金幾倍的條件下，輕松加工出Ra1.6的表面粗糙度，同時(shí)刀具壽命是硬質(zhì)合金刀具的幾十倍，表面亮度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。2. 2
刀具幾何參數(shù)的選擇
刀具幾何參數(shù)中對(duì)表面粗糙度影響較大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圓弧半徑re。當(dāng)主、副偏角小時(shí)，已加工表面殘留面積的高度亦小，因而可減小表面粗糙度；副偏角越小，表面粗糙度越低，但減小副偏角容易引起震動(dòng)，故減小副偏角，要根據(jù)機(jī)床的剛性而定。刀尖圓弧半徑re對(duì)表面粗糙度的影響：在剛度允許的情況下re增大時(shí)，表面粗糙度將降低，增大re是降低表面粗糙度的好方法。因此減少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圓弧半徑r，均可減小殘留面積的高度，從而降低表面租糙度。
刀具工程師說過，“對(duì)于刀尖圓弧角的選擇建議依據(jù)加工工件的剛性和粗糙度要求選擇，如果剛性好，盡量選擇大的圓弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光潔度；但鏜孔時(shí)或者切削細(xì)長軸或薄壁零件時(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)剛性差，常選用較小的刀尖圓弧半徑”。3. 3
刀具磨損
刀具的磨損分為三個(gè)階段:初期磨損、正常磨損和劇烈磨損。當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)入劇烈磨損階段，刀具后刀面磨損率急劇上升，系統(tǒng)又趨向于不穩(wěn)定，振動(dòng)隨之增大，表面粗糙度的變化幅度也急劇上升。
在灰鑄鐵領(lǐng)域，很多零件都屬于批量生產(chǎn)，對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和生產(chǎn)效率要求較高，因此很多機(jī)加工企業(yè)不等到刀具達(dá)到劇烈磨損第三階段就選擇換刀，也稱之為強(qiáng)制換刀，機(jī)加工企業(yè)會(huì)對(duì)刀具進(jìn)行反復(fù)測試，確定一個(gè)臨界點(diǎn)，在保證灰鑄鐵表面粗糙度要求和尺寸精度的情況下，又不影響整體生產(chǎn)效率。
3、切削參數(shù)對(duì)灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響 切削參數(shù)選擇的不同，對(duì)表面粗糙度影響較大，應(yīng)引起足夠的重視。精加工是保證灰鑄鐵零件表面粗糙度的重要工序，因此精加工時(shí)，切削參數(shù)應(yīng)以保證灰鑄鐵零件表面粗糙度為主，并兼顧生產(chǎn)率和必要的刀具壽命。精加工的吃刀深度是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求，由粗加工后留下的余量確定的，一般吃刀深度控制在0.5mm以內(nèi)。同時(shí)在機(jī)床剛性條件許可的條件下，可充分發(fā)揮刀具的切削性能，采用較高的切削速度對(duì)灰鑄鐵零件進(jìn)行高速加工。