不同切削用量对加工表面粗糙度的影响 .doc

实验二 不同切削用量对加工表面粗糙度的影响1. 概述在切削加工中，由于刀痕、振动以及刀具和工件之间的摩擦，在工件加工表面上不可避免地要产生微小的峰谷。即使是光滑的磨削表面，放大后也会发现具有高低不平的微小峰谷。加工表面上微小峰谷的高低程度，称为表面粗糙度。它和工件的尺寸精度，几何形状精度、相互位置精度一样，是度量工件加工质量的重 要指标。了解工件切削加工中加工表面粗糙度的形成过程、影响因素，据此选择合适的车刀几何形状，合适的切削用量，对降低加工表面粗糙度，提高工件加工质量具有重 要意义。2. 实验目的（1）了解工件切削加工中加工表面粗糙度的标志、形成过程及影响因素；（2）掌握采用类比法来确定工件加工表面粗糙度的方法；3. 实验装置及实验材料（1）卧式车床 （C6132型号）1台；（2）硬质合金车刀（前角 010°、主偏角 r 45°、副偏角 r 15°、后角 010°、刃倾角 s4°、刀尖圆弧半径re=0.5mm）1 把； （前角 010°、主偏角r45°、副偏角 r5°、后角 010°、刃倾角s4°、刀尖圆弧半径re=0.5mm）1 把；（前角 05°、主偏角r45°、副偏角 r15°、后角 010°、刃倾角s4°、刀尖圆弧半径re=0.5mm）1 把；（3）试棒（45钢 ， 40mm, L=150mm）若干；（4）表面粗糙度样板石液1 套；（5）油1 块；（6）切削若干4.实验原理(1) 表面粗糙度 Ra及其影响因素影响工件加工表面粗糙度的主要因素有：切削时刀刃在加工表面上遗留下的刀痕。这是形成加工表面微观不平的主要原因。切削塑性材料时，在一定的切削速度下，由于前刀面与切屑的挤压和磨擦作用而在刀尖处形成积屑瘤对工件加工表面的影响。刀具后刀面与加工表面的摩擦与挤压。 切削脆性材料时，崩碎切屑形成的磨点痕迹。刀具副偏角 r的影响。加工系统产生振动，造成加工表面形成振纹。(2) 切削量及车刀几何形状对表面粗糙度 Ra的影响分析进给量?影响由图 1-10 和图 1-11 可知：加工表面残留面积高度 hmax与进给量?、主偏角r、副偏角 r及刀尖圆弧半径 re 有关。当 re0 时，hmax（1.1）当 re>0时，hmax（1.2）图 1-10 副偏角 r对加工表面残留面积的影响 图 1-11 影响加工表面残留面积的因素由式 1.1、式 1.2 可看出，采用较小的进给量?，加工表面残留面积高度较小，对减小粗糙度 Ra值有利。在实际切削过程中残留面积高度 hmax比理论高度要大些。这是由于塑性材料在切削时所受到挤压变形、积屑瘤、切削刃的粗细、刀具变形、刀具与工件相对位置的改变以及振动等因素综合造成的。切削速度 的影响切削塑性材料，当切削速度 小于 5 mmin或大于 100 mmin时，不易产生积屑瘤，对减小粗糙度 Ra值有利。当切削速度 在 20-25 mmin，且切削温度约为 300oC时，切屑与刀具前刀面摩擦系数最大，此时积屑瘤高度最大，使粗糙度 Ra值增加。切削深度 p 影响切削深度 p 比进给量?和切削速度 对粗糙度 Ra值的影响要小。当 p 减小时，切削力减小，不易产生振动，对减小粗糙度 Ra值有利。车刀几何形状的影响a. 由式 1、式 2 可看出，采用较小的主偏角 r 或副偏角 r，或刀尖有积，使粗糙度 Ra值减小；小圆弧（re>0）时，都会减小加工表面残留面 b. 选用较大的前角 0，并用油石把前刀面和后刀面打磨得光一些，可减小积屑瘤的形成，也可使粗糙度 Ra值减小。5. 实验方法与步骤（1）熟悉实验用车床的结构、操作方法和安全注意事项；（2）用油石打磨实验用车刀的前刀面和后刀面；（3）用双顶尖和拨盘将试件装夹在车床上；（4）按照表 1 给定实验数据车削试件。每次切削长度为 40 mm，间隔 10mm，每个试棒上做 3 组数据，如图 1-12 所示，计算出切削速度，记录于表 1-2 中； 10 40 10 4010 40图 1-12 切削长度示意图（5）用粗糙度样板比较且确定各试件上各加工段的表面粗糙度 Ra值，将 Ra填入表 1-2 中。6、实验数据整理及分析（1）整理实验数据，填写表 1-2；（2）根据表 1 中各组测得的的表面粗糙度 Ra值，分析?、p、r、0、对粗糙度 Ra的影响机理。7. 思考题如何合理的使用切削液？这将对加工表面粗糙度 Ra有何影响？实验序号?p粗糙度 Rar(o) 0(o) r(o) n ( r min) ( m min)mm/ rmm 1234567899090909090909090901010101010101010515151515151515583583583522513208358358358350.20.10.50.50.4 0.50.2 0.50.2 0.50.20.20.20.20.30.10.50.515表 1 -2 实验数据表