【正文】 年 月 日摘 要隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備被運(yùn)用到制造業(yè)中，而制造業(yè)也需要越來越多的設(shè)備來滿足發(fā)展。但無論加工技術(shù)如何改進(jìn)，它們始終都是在為一個(gè)目標(biāo)服務(wù)，那就是工件的加工質(zhì)量。并對(duì)使其下降的原因和如何預(yù)防進(jìn)行了分析。 振動(dòng)。目 錄1 表面粗糙度的介紹 （1） 表面粗糙度的定義 （1） 表面粗糙度對(duì)零件使用的影響及主要表現(xiàn) （1）2刀具對(duì)表面粗糙度的影響 （3） 積削瘤和切削熱 （3） 刀具幾何參數(shù)的影響 （3） 刀具材料的影響 （6） （6） （7）3 振動(dòng)對(duì)表面粗糙度的影響 （11） （11） （11） （11） （11） （12） （12） （12）4 切削液對(duì)表面粗糙度的影響 （16） （16） （16） （17）5 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) （20）參考文獻(xiàn) （21）致 謝 （22）1 表面粗糙度的介紹 表面粗糙度的定義中文名稱：表面粗糙度 英文名稱：surface roughness 定義：評(píng)定加工過的材料表面由峰、谷和間距等構(gòu)成的微觀幾何形狀誤差的物理量。 表面粗糙度對(duì)零件使用的影響及主要表現(xiàn)表面粗糙度對(duì)零件使用情況有很大影響。因此，要正確、合理地選用表面粗糙度數(shù)值?？偟脑瓌t是： 　　在保證滿足技術(shù)要求的前提下，選用較大的表面粗糙度數(shù)值。（2）摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數(shù)值小。（3）對(duì)間隙配合，配合間隙越小，粗糙度數(shù)值應(yīng)越小；對(duì)過盈配合，為保證連接強(qiáng)度的牢固可靠，載荷越大，要求粗糙度數(shù)值越小。（4）配合表面的粗糙度應(yīng)與其尺寸精度要求相當(dāng)。 （5）受周期性載荷的表面及可能會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中的內(nèi)圓角、凹稽處粗糙度數(shù)值應(yīng)較小。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，磨損就越快。對(duì)間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對(duì)過盈配合來說，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對(duì)應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕。粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。 7）影響零件的測量精度。 　　此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。 1 在金屬切削過程中，常常有一些從切削和工件上來的金屬冷焊并層積在前刀面上，形成一個(gè)非常堅(jiān)硬的金屬堆積物，其硬度是工件材料硬度的2—3倍，能夠代替刀刃進(jìn)行切削，并且以一定的頻率生長和脫落。它的作用：保護(hù)刀具。增大切削厚度增大已加工表面的粗糙度。顯然，積削瘤有利有弊。精加工時(shí)，則絕對(duì)不希望積削瘤的出現(xiàn)。使用切削液時(shí)，刀具、工件和切屑上的切削熱主要由切削液帶走；不用切削液時(shí)，切削熱主要由切屑、工件和刀具帶走或傳出，其中切屑帶走的熱量最大，傳向刀具的熱量雖小，但前面和后面上的溫度卻影響著切削過程、工件的表面質(zhì)量和刀具的磨損情況，所以了解切削溫度的變化規(guī)律是十分必要的。但如果前角過大，刀具的散熱體積減小，切削溫度反而上升。增大前角還可以使車刀前刀面上承受切削力的位置后移，改善刀刃受力情況的同時(shí)還可以抑制積屑瘤的產(chǎn)生。+前角的選擇主要根據(jù)以下原則： 2. 主偏角 主偏角減小，刀刃工作長度和刀尖角增加，刀頭散熱體積增大，改善了散熱條件，使切削溫度下降。它的變化直接影響到切削厚度o與切削寬度《J。增大主偏角，切削厚度增大，切削寬度減小，切屑容易折斷。改變主偏角的大小，可改變徑向力F，和軸向力F，的大小。常用的車刀主偏角有45‘、60‘、75‘、90‘幾種。 (1)工件材料越硬，應(yīng)選取較小的主偏角。 (2)剛性差的工件(如細(xì)長軸)應(yīng)選較大的主偏角，減小徑向切削分力。 (3)在機(jī)床、夾具、工件、刀具系統(tǒng)剛性較好的情況下，主偏角應(yīng)盡可能選小一些。 較小的副偏角可顯著地減少車削后的殘留面積，減小工件的表面粗糙度。有時(shí)為了得到光潔的工件表面，采用寬刃大走刀來進(jìn)行精車，如果進(jìn)給量小于刀刃寬度那么它的副偏角就等于零。 (1)工件、車刀、夾具及機(jī)床系統(tǒng)的剛性好，可選較小的副偏角。 (2)精加工刀具應(yīng)選較小的副偏角。 (3)加工高硬度材料或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選較小的副偏角，以提高刀尖強(qiáng)度。實(shí)際工作中一般會(huì)磨一個(gè)過渡刃。車削時(shí)，刀尖處的主副切削刃都參加切削，切削力和切削熱最集中，溫度最高，因此刀尖處的磨損最為嚴(yán)重。過渡刃的形狀有直線形和圓弧形 (即刀尖圓弧半徑r()兩種，前者因呈直線形，其偏角大小通常均取主偏角的一半左右，—2mm。5. 主后角 減少車刀主后面和工件過渡表面間的摩擦。但后角選得過大，車刀的楔角會(huì)顯著減小，使車刀的強(qiáng)度大大降低，容易崩刃；同時(shí)車刀刀刃的散熱條件變差，磨損加劇。 (1)加工硬度高、機(jī)械強(qiáng)度大及脆性材料時(shí)，應(yīng)選較小的后角。采用負(fù)前角車刀時(shí)，后角應(yīng)選大些。 (3)工件與車刀的剛性差時(shí)應(yīng)選較小的后角。 (4)高速車削時(shí)，應(yīng)選較小的后角。 控制排屑方向。 刃傾角是一個(gè)重要的角度，它與切屑流向及刀具的強(qiáng)度有密切的關(guān)系。刃傾角為負(fù)值時(shí)，刀尖位于主切削刃的最低點(diǎn)。這樣可使刀尖免受沖擊，車削平穩(wěn)，有利于保護(hù)刀尖，提高刀具的耐用度?！?176?！?。 (2)強(qiáng)力車削時(shí)，選取負(fù)值的刃傾角(5176。)；沖擊負(fù)荷大的斷續(xù)車削時(shí)，應(yīng)選取較大負(fù)值的刃傾角(10176。硬質(zhì)合金外圓車刀切削部分幾何角度的標(biāo)注a）車刀切削部分幾何角度的標(biāo)注 b）車刀外形圖 刀具材料的影響刀具材料是指刀具切削部分的材料。1 高硬度要對(duì)工件進(jìn)行切削加工，刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，否則在高溫高壓下，就不能保持刀具鋒利的幾何形狀，所以，高硬度是刀具材料最基本的性能。耐磨性與硬度有密切關(guān)系，一般來說，材料的硬度越高，耐磨性也越好。為防止刀具變形、崩刃和斷裂，刀具材料必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性。 4 高耐熱性 耐熱性是指刀具材料在高溫下仍能保持常溫時(shí)的硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的能力，一般用紅硬性或高溫硬度表示。 5 良好的導(dǎo)熱性 導(dǎo)熱性是指刀具傳導(dǎo)切削熱的能力。 6 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性 為了便于刀具的制造，刀具切削部分材料應(yīng)具有良好的加工性能和熱處理性能，即具有良好的可加工性能、可磨削性能、高溫塑性、鍛造性、焊接性及熱處理工藝性等。其主要物理力學(xué)性能如下表。高速鋼是高速工具鋼的簡稱，又叫鋒鋼、白鋼，是在鋼中加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。硬質(zhì)合金是用粉末冶金的方法制成的，它是由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（碳化鎢WC、碳化鈦TiC等）的微粉和金屬黏結(jié)劑（鈷Co、鉬Mo等），在高壓下壓制成形，并在1500攝氏度的高溫下燒結(jié)而成。K類相當(dāng)于我國的鎢鈷類硬質(zhì)合金，代號(hào)YG，適用于加工短切削的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，外包裝用紅色標(biāo)志。M類相當(dāng)于我國的鎢鈦鉭鈷類硬質(zhì)合金，代號(hào)YW，適用于加工長、短切削的黑色金屬和有色金屬，外包裝用黃色標(biāo)志。會(huì)破壞工件與刀具之間的正常運(yùn)動(dòng)軌跡，使加工表面產(chǎn)生振痕，將嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量和使用性能。當(dāng)振動(dòng)嚴(yán)重時(shí)，使加工過程無法進(jìn)行。各種切削和磨削過程都會(huì)發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)速度高、金屬切除率大時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動(dòng)。a、自由振動(dòng)：當(dāng)系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，僅靠彈性恢復(fù)力來維持的振動(dòng)成為自由振動(dòng)。b、強(qiáng)迫振動(dòng)：是一種在工藝系統(tǒng)內(nèi)部或外部周期性干擾力持續(xù)作用下，系統(tǒng)被破產(chǎn)生的振動(dòng)。維持這種振動(dòng)的交變力是由振動(dòng)系統(tǒng)在自身運(yùn)動(dòng)中激發(fā)出來的。 （2）影響生產(chǎn)效率 機(jī)械加工過程一旦產(chǎn)生振動(dòng)，就要減小切削用量，使得機(jī)床刀具性能得不到充分發(fā)揮，從而限制生產(chǎn)效率的提高。 （4）影響機(jī)床、夾具的使用壽命 振動(dòng)會(huì)使機(jī)床、夾具的零部件的連接產(chǎn)生松動(dòng)，間隙加大，接觸剛度減小，精度降低，使用壽命縮短。（1）對(duì)高速回轉(zhuǎn)（600r/min以上）的零件進(jìn)行平衡或設(shè)置自動(dòng)平衡裝置。（2）調(diào)整軸承及鑲條等處的間隙，改變系統(tǒng)的固有頻率，使其偏離激振頻率：調(diào)整運(yùn)動(dòng)參數(shù)，可能引起強(qiáng)迫振動(dòng)的振源頻率，遠(yuǎn)離機(jī)床加工薄弱的固有頻率。無接頭皮帶，傳動(dòng)皮帶應(yīng)選擇長短一致。（4）在緊密磨床上用葉泵代替齒輪泵，在液壓系統(tǒng)中采用緩沖裝置等以消除運(yùn)動(dòng)沖擊。常用隔振材料及隔振器有橡膠隔振器，泡沫橡膠，毛粘等。（7）按均勻銑削條件適當(dāng)選擇銑刀直徑，齒數(shù)和螺旋角；增加銑刀齒數(shù)，以順銑代替逆銑；采用等距刀齒結(jié)構(gòu)，破壞干擾力的周期性。（9）采用粘結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)件及薄壁的封砂的床身等，增強(qiáng)阻尼，提高抗震能力。自激振動(dòng)主要受切削過程的工藝系統(tǒng)內(nèi)部因素的影響。通過合理控制這些因素，就能減小或消除自激振動(dòng)。重疊系數(shù)取決于加工方法，刀具的幾何形狀，切削用量。車螺紋時(shí)，u=0，工藝系統(tǒng)不會(huì)再生型自激振動(dòng)產(chǎn)生，切斷工件）時(shí)，u=1，再生效應(yīng)最大。合理選擇刀具幾何參數(shù) ，則垂直于表面的切削分力減小，故不易產(chǎn)生振動(dòng)。前角越大，切削力越小，振幅也越小。  合理選擇切削用量 。它們表明，選較大的進(jìn)給量和較小的切削深度有利于減小振動(dòng)。增大進(jìn)給量可使振幅減小，在加工表面粗糙度允許的情況下，可以選取較大的進(jìn)給量避免自激振動(dòng)。 提高工藝系統(tǒng)的剛度 首先是提高機(jī)床的抗振性能。工件與刀具的抗振性能成為系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)用