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鄭州晶品超硬工具有限公司
工廠：鄭州市中原西路竹川工業區
運營：鄭州市明理路266號木華廣場
電話：0371-5600 9088
官微：晶品工具
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聯系人：鄭先生 朱女士
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| 鄭州晶品轉載：關于灰鑄鐵零件切削表面粗糙度的影響因素 |
表面粗糙度作為灰鑄鐵表面質量的一項重要衡量指標，不僅直接決定了灰鑄鐵零件的外觀精美程度，而且對機器的裝備質量及灰鑄鐵零件的使用壽命都有著很大的影響。本文著重從機床、刀具、切削參數三方面分析如何提高灰鑄鐵零件的表面粗糙度，資料由華菱超硬提供，分享給大家以供探討。
1、機床對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
機床剛性差，主軸精度差，機床固定不牢固，機床各部件配合間隙較大等因素都會影響灰鑄鐵零件的表面粗糙度。
舉個例子：如機床主軸跳動精度是0.002mm，也就是2微米跳動，那理論上是不可能加工出粗糙度會低于0.002mm粗糙度的工件，一般表面粗糙度Ra1.0的工件還可以加工出來。并且灰鑄鐵本身是鑄造件，就不會像鋼件一樣輕松加工出較高的表面粗糙度，再加上機床自身的條件差，更難保證表面粗糙度。
機床剛性一般是出廠時就設置好的，無法修改，除了機床剛性外，還可調整主軸間隙，提高軸承精度等，使機床間隙變小，從而對灰鑄鐵零件在加工中獲得較高的表面粗糙度得到一定保障。
2、切削刀具對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
刀具材料，幾何參數的選擇不恰當，刀具磨損等因素都會影響表面粗糙度。
（1）刀具材料的選擇
當刀具材料與被加工材料金屬分子親和力大時，被加工材料容易與刀具粘結而生成積屑瘤和鱗刺，因此凡是粘結嚴重的，摩擦嚴重的，表面粗糙度就大，反之就小。同樣加工灰鑄鐵零件，硬質合金刀片很難達到Ra1.6的表面粗糙度，即使達到了，其刀具壽命也大打折扣，而BNK30牌號的CBN刀具則由于刀具材料摩擦系數低，優異的高溫熱穩定性和耐磨性，可在切削速度高出硬質合金幾倍的條件下，輕松加工出Ra1.6的表面粗糙度，同時刀具壽命是硬質合金刀具的幾十倍，表面亮度提高一個數量級。
（2）刀具幾何參數的選擇
刀具幾何參數中對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。當主、副偏角小時，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，故減小副偏角，要根據機床的剛性而定。刀尖圓弧半徑re對表面粗糙度的影響：在剛度允許的情況下re增大時，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。
工程師說過，“對于刀尖圓弧角的選擇建議依據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；但鏜孔時或者切削細長軸或薄壁零件時因為系統剛性差，常選用較小的刀尖圓弧半徑”。
（3）刀具磨損
刀具的磨損分為三個階段:初期磨損、正常磨損和劇烈磨損。當刀具進入劇烈磨損階段，刀具后刀面磨損率急劇上升，系統又趨向于不穩定，振動隨之增大，表面粗糙度的變化幅度也急劇上升。
在灰鑄鐵領域，很多零件都屬于批量生產，對其產品質量的一致性和生產效率要求較高，因此很多機加工企業不等到刀具達到劇烈磨損第三階段就選擇換刀，也稱之為強制換刀，機加工企業會對刀具進行反復測試，確定一個臨界點，在保證灰鑄鐵表面粗糙度要求和尺寸精度的情況下，又不影響整體生產效率。
3、切削參數對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
切削參數選擇的不同，對表面粗糙度影響較大，應引起足夠的重視。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，切削參數應以保證灰鑄鐵零件表面粗糙度為主，并兼顧生產率和必要的刀具壽命。精加工的吃刀深度是根據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。同時在機床剛性條件許可的條件下，可充分發揮刀具的切削性能，采用較高的切削速度對灰鑄鐵零件進行高速加工。
4、其他因素對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響
如灰鑄鐵零件自身存在一些鑄造缺陷，切削液選擇不合理，加工方式的不同等都會影響灰鑄鐵零件的表現粗糙度。
華菱超硬刀具工程師說過，“除了機床，刀具，切削參數三大因素外，切削液，灰鑄鐵零件本身，加工方式等因素也對灰鑄鐵零件的表面粗糙度造成一定的影響，如車削、銑削、鏜削灰鑄鐵零件時，在機床，切削參數等因素都許可的條件下，華菱超硬CBN刀具亦可加工出Ra0.8的表面粗糙度，但對刀具壽命會有所影響，具體需要根據實際加工情況判斷。”
5、總結：
鑒于表面粗糙度對機器零件使用性能有較為直接的影響，而實際生產中影響表面粗糙度的因素又是來自多方面的，因此應該全方面兼顧各種因素，對表面粗糙度根據需要提出比較經濟適用的要求。 |
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