【正文】 同時(shí)也要感謝其他指導(dǎo)老師，他們?cè)诒疚膶懽鞯母鱾€(gè)階段給出了許多寶貴意見。通過本環(huán)節(jié)的鍛煉力爭(zhēng)能把以前所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，從而達(dá)到溫故而知新的目的，提高解決實(shí)際課題的能力。通過此次分析，作者對(duì)表面粗糙度這一概念有了更進(jìn)一步的了解，更為以后處理這一方面的問題打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)表面粗糙度還影響著零件的配合（如軸、套的配合等），所以學(xué)習(xí)如何保證表面粗糙度是很有必要的。污水排放法等法規(guī)。消防法 另外需要遵循安全衛(wèi)生法 如果選用了油基切削液，就需要強(qiáng)調(diào)防火安全性；如果選用了水基切削液，就應(yīng)考慮切削液的排放問題，企業(yè)應(yīng)具備廢液處理設(shè)施和采取相應(yīng)措施。 如果選用不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生相反的效果。…..、、 選擇切削液必須進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)分析，正確的評(píng)價(jià)切削液的經(jīng)濟(jì)效益。 選擇切削液時(shí)，必須要考慮到機(jī)床結(jié)構(gòu)是否適應(yīng)。 、 d 的乳化液為宜（采用噴霧冷卻，效果更好）?！绻侵厍邢鲿r(shí)，切削溫度很高，容易極快磨損刀具，此時(shí)應(yīng)使用流量充足的冷卻潤(rùn)滑液，以．硬質(zhì)合金刀具：此類刀具熔點(diǎn)和硬度較高，化學(xué)和熱穩(wěn)定性較好，切削和耐磨性能比高速鋼刀具要好的多。、b 耐熱性能差，高溫下會(huì)失去硬度，因此要求采用冷卻性能好的切削液，以低濃度乳化液為宜。o—．工具鋼刀具：此類刀具的耐熱溫度在 3）根據(jù)刀具材料選擇極壓切削油和高濃度乳化液。齒輪加工），鉆削攻絲 在一些精密的高強(qiáng)度加工中（例如：拉削 鉆削），要求切削液具有良好的冷卻性能，這時(shí)應(yīng)選用水基切削液以及低濃度乳化液。銑削 較高切削速度的粗加工中（例如：車削 極壓切削油和高濃度乳化液。切削合金鋼時(shí)，如果切削量較低、 切削加工的具體情況和要求不同，切削加工的難易程度就不同。 1）根據(jù)工件材料選擇便于回收，低污染，排放的廢液處理簡(jiǎn)便，經(jīng)處理后能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)等。不損壞涂漆零件，對(duì)人體無危害，無刺激性氣味。 5 其它作用除了以上4種作用外，所使用的切削液應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時(shí)存放時(shí)，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對(duì)金屬產(chǎn)生侵蝕。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因?yàn)樗茉诒砻嫔闲纬晌侥?，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時(shí)它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，保持切削液清潔。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機(jī)床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。水的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。 2 冷卻作用　　切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對(duì)流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。1 潤(rùn)滑作用　　金屬切削加工液（簡(jiǎn)稱切削液）在切削過程中的潤(rùn)滑作用，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤(rùn)滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。金屬切削加工中，常用的切削液分為3大類：水溶液、乳化液和切削油。另外，車削加工時(shí)，工件的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)對(duì)振動(dòng)的影響往往不同，在很多情況下，工件反轉(zhuǎn)切削時(shí)，其切削力方向往往與系統(tǒng)的高剛度方向一致，因此切削的穩(wěn)定性較好。當(dāng)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，自由質(zhì)量塊所組成的。如機(jī)床主軸系統(tǒng)中附加阻尼減振器，它相當(dāng)于間隙很大的滑動(dòng)軸承，通過阻尼套和阻尼間隙中粘性油的阻尼作用來減振。采用減振裝置 在采用上述措施后仍然不能達(dá)到減振目的時(shí)，可考慮使用減振裝置。例如外圓磨床的主軸系統(tǒng)要適當(dāng)?shù)臏p小軸承的間隙，滾動(dòng)軸承要加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，以增強(qiáng)接觸剛度。切削深度增大，切削寬度也增大，振動(dòng)增強(qiáng)，選擇切削深度時(shí)一定要考慮切削寬度對(duì)振動(dòng)的影響。采用高速切削或低速可以避免自激振動(dòng)。從圖中可以看出，在低速或高速切削時(shí)，振動(dòng)較小。適當(dāng)?shù)脑龃笄敖?，主偏角，能減小Fy從而減小振幅，后角可盡量減小，但精加工中由于切削深度較小，后角較小時(shí)，刀刃不容易切入工件，且使刀具后面與加工表面間的間隙加劇，反而容易引起自振，通常在刀具的住后面上磨出一段后角為負(fù)的窄棱面，這樣可以增大工件和后刀面之間的摩擦阻尼，起到很好的減震效果。當(dāng)kr=90度時(shí)，振幅最小。對(duì)于一般外圓，縱向車削時(shí)，u=0到1，此時(shí)應(yīng)通過改變切削用量和刀具幾何形狀，使u盡量減小，以提高切削的穩(wěn)定。圖31中列出了兩種加工方式的u值。盡量減小重疊系數(shù)u重疊系數(shù)u直接影響再生效的大小。主要影響因素有切削用量，刀具幾何參數(shù)和切削過程中的阻尼等。（10）隔離外來振動(dòng)的影響，采用隔離措施，如在磨床砂輪電動(dòng)機(jī)底座和墊紙板之間墊上具有彈性的木板或硬膠皮等。（8）刮研接觸面，提高接觸剛度，采用跟刀架，中心架等增強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度，選擇較好的砂輪架導(dǎo)軌形式。（6）適當(dāng)選擇砂輪的硬度，粒度和組織，減輕砂輪堵塞，減小磨削力的波動(dòng)。（5）將高精度的機(jī)床的動(dòng)力源于機(jī)床本體分制在兩個(gè)基礎(chǔ)上以實(shí)現(xiàn)隔振。用斜齒輪代替直齒輪，在主軸上安裝飛輪等。（3）提高傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性，如果在車床或磨床上采用少接頭。或采用減震裝置。 （5）產(chǎn)生噪聲污染 機(jī)械加工中的振動(dòng)所引起的噪聲有害與操作者的健康。 （3）影響刀具壽命 振動(dòng)將使加工系統(tǒng)持續(xù)承受動(dòng)態(tài)交變載荷作用，刀具極易磨損，甚至崩刃，特別像硬質(zhì)合金，陶瓷等韌性差的刀具更是如此。（1） 影響零件的尺寸和位置精度及加工表面粗糙度 當(dāng)振動(dòng)頻率較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生微觀不平度，振動(dòng)頻率較低時(shí)會(huì)產(chǎn)生波度。c、自激振動(dòng)： 系統(tǒng)在沒有受到外界周期性干擾力作用下產(chǎn)生的持續(xù)振動(dòng)稱為自激振動(dòng)。在切削過程中，由于材料硬度不均或工件表面有缺 械加工的影響不大。 工藝系統(tǒng)的振動(dòng)可分為三種類型：自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。為了減少振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，而使生產(chǎn)率下降。動(dòng)態(tài)變載荷使刀具極易磨損，機(jī)床連接特性遭到破壞，縮短了刀具和機(jī)床的使用壽命。3 振動(dòng)對(duì)表面粗糙度的影響 機(jī)械加工過程中， 切削中會(huì)發(fā)生振動(dòng)，這種振動(dòng)主要是由于工藝系統(tǒng)剛度不足所引起的。P類相當(dāng)于我國(guó)的鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金，代號(hào)YT，適用于加工長(zhǎng)切削的黑色金屬，外包裝用藍(lán)色標(biāo)志。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO將硬質(zhì)合金分為P、K、M 3大類，該3大類硬質(zhì)合金的主要成分都是碳化鎢，故又稱碳化鎢基硬質(zhì)合金。表中列出了幾種常見的高速鋼的力學(xué)性能。我國(guó)目前應(yīng)用最多的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金，其次是超硬材料和陶瓷材料。目前金屬切削加工中應(yīng)用的刀具材料，碳素工具鋼已基本淘汰，合金工具鋼也很少使用，所使用的道具材料主要分為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石5類。導(dǎo)熱性越好，切削時(shí)產(chǎn)生的熱量越容易傳導(dǎo)出去，有利于降低切削溫度和減輕刀具的磨損，提高刀具壽命。刀具材料耐熱性越好，表明刀具材料在高溫時(shí)抗塑性變形和抗磨損的能力越強(qiáng)。通常用材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性來表示。3 足夠的強(qiáng)度和韌性在切削加工中，刀具切削部分的材料要承受各種應(yīng)力、沖擊載荷和振動(dòng)。2 良好的耐磨性耐磨性是指刀具材料抵抗摩擦和磨損的能力，是刀具材料應(yīng)具備的主要條件之一。金屬切削時(shí)，刀具切削部分直接和工件及切削相接觸，承受很大的壓力、較高的溫度、劇烈的摩擦和沖擊等作用，為了適應(yīng)如此頻繁的切削負(fù)荷、惡劣的工作條件，保證工件質(zhì)量，刀具材料應(yīng)具備以下基本性能。 (3)加工高硬材料時(shí)，應(yīng)選取負(fù)值的刃傾角，以提高刀尖強(qiáng)度。以上)?！?0176。 8176。)；精車時(shí)，應(yīng)選取負(fù)值的刃傾角(3176。刃傾角的選擇主要根據(jù)以下幾點(diǎn)原則：(1)一般粗車時(shí)(指工件圓整、被切層均勻)，選取稍偏于負(fù)值的刃傾角(0176。切削時(shí)離刀尖較遠(yuǎn)的切削刃先接觸工件，而后逐漸切人。當(dāng)刃傾角為正值時(shí)，切屑流向工件待加工表面；當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí)，切屑流向工件已加工表面；當(dāng)刃傾角為零時(shí)，切屑基本上垂直于主切削刃方向卷曲流出或呈直線狀排出。當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí)，可增加刀頭強(qiáng)度，并在車刀受沖擊時(shí)保護(hù)刀尖。6. 副后角 減少車刀副后面和工件已加工表面間的摩擦。 (2)粗加工時(shí)應(yīng)選取較小后角，精加工時(shí)應(yīng)選取較大后角。加工硬度低、機(jī)械強(qiáng)度小及塑性材料時(shí)，應(yīng)選較大的后角。后角的選擇主要根據(jù)以下原則：后角大，相對(duì)的摩擦可以減少，車削時(shí)較輕快，車刀的磨損也比較慢。而后者不但能提高車刀的耐用度，還可減少車削后的殘留面積，降低工件已加工表面粗糙度；但刀尖圓弧半徑r《不宜過大，加工中心否則會(huì)引起振動(dòng)如高速鋼前角可比硬質(zhì)合金刀具有所不同。加工中心而當(dāng)?shù)都馓幠ビ羞^渡刃后，就能顯著改善刀尖處的切削性能，提高車刀的耐用度。過渡刃的作用主要是提高刀尖強(qiáng)度和改善散熱條件。4. 刀尖角 影響刀尖強(qiáng)度和散熱性能。副偏角的選取主要根據(jù)以下原則：但是減小副偏角會(huì)增加切削面積，容易引起振動(dòng)，只有當(dāng)工件、車刀、夾具和機(jī)床有足夠的剛性時(shí)，才能取較小的副偏角。3. 副偏角 減少副切削刃與工件已加工表面間的摩擦。主偏角的選擇主要根據(jù)以下幾點(diǎn)原則：主偏角增大時(shí)，廠減小，不易產(chǎn)生震動(dòng)。相反，減小主偏角時(shí)，切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減輕，由于主切削刃工作長(zhǎng)度增長(zhǎng)，刀尖角增大，改善了刀具散熱條件，提高了刀具的耐用度。的大小。主偏角是一個(gè)重要的角度，它對(duì)車刀的耐用度有很大的影響。 (5)機(jī)床、夾具、工件、刀具系統(tǒng)剛性差時(shí)應(yīng)選較大的前角。 (4)粗加工和斷續(xù)切削時(shí)應(yīng)選較小的前角；精加工時(shí)應(yīng)選較大的前角。 (3)刀具材料堅(jiān)韌性好時(shí)前角應(yīng)選大些(如高速鋼車刀)；刀具材料堅(jiān)韌性差時(shí)前角應(yīng)選小些(如硬質(zhì)合金車刀)。 (2)工件材料的強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，選用較大的前角；反之，選用較小的前角。 (1)加工塑性材料時(shí)，前角應(yīng)取較大值；加工脆性材料時(shí)，應(yīng)選用較小的前角。減小前角可增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，但切屑變形和切削力都會(huì)增大。 前角是車刀切削部分的一個(gè)最主要的角度，車刀是否鋒利主要取決于前角的大小，一般在加大前角時(shí)，可以減小切屑變形，減少切屑和前刀面的摩擦，使切削力降低，切削起來很輕快。 刀具幾何參數(shù)的影響1. 前角 前角增大，切削變形和摩擦產(chǎn)生的熱量減小，切削溫度下降。 2 切削金屬時(shí)，由于切屑剪切變形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，這種熱叫切削熱。粗加工時(shí)，對(duì)精度和表面粗糙度要求不高，如果積削瘤能穩(wěn)定生長(zhǎng)，則可以代替刀具進(jìn)行切削，保護(hù)了刀具，同時(shí)減少了切削變形。通常有減少刀具磨損，提高刀具壽命作用（如果積削瘤頻繁脫落反而降低刀具壽命）。增大前角。這種堆積物稱為積削瘤。2 刀具對(duì)表面粗糙度的影響 積削瘤和切削熱 在說刀具對(duì)表面粗糙度的影響之前，我們有必要了解一下積削瘤和切削熱。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度，尤其是在精密測(cè)量時(shí)。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。 6）表面粗糙度影響零件的接觸剛度。 5） 表面粗糙度影響零件的密封性。 4） 表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。 3） 表面粗糙度影響零件的疲勞強(qiáng)度。 2） 表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1） 表面粗糙度影響零件的耐磨性。配合性質(zhì)相同時(shí)，零件尺寸越小，則應(yīng)粗糙度數(shù)值越小；同一精度等級(jí)，小尺寸比大尺寸要粗糙度數(shù)值小，軸比孔要粗糙度數(shù)值?。ㄌ貏e是IT8～I(xiàn)T5的精度）。一般情況間隙配合比過盈醞合粗糙度數(shù)值要小。摩擦表面的摩擦速度越高，所受的單位壓力越大，則應(yīng)越高；滾動(dòng)磨擦表面比滑動(dòng)磨擦表面要求粗糙度數(shù)值小。具體選擇時(shí)，可以參考下述原則：（1）工作表面比非工作表面的粗糙度數(shù)值小。 在設(shè)計(jì)零件時(shí)，表面粗糙度數(shù)值的選擇，是根據(jù)零件在機(jī)器中的作用決定的。一般說來，表面粗糙度數(shù)值