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切削加工時(shí),雖然刀具表面和刀刃都磨得很光,但已加工表面粗糙度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于刀具表面的粗糙度,其產(chǎn)生的原因可歸納為以下兩方面。 v* z: U" @) @1 A; K/ V" h3 y; [
①幾何因素所產(chǎn)生的粗糙度。它主要決定于殘留面積的高度。
f" b7 j; D! L$ n# r ②由于切削過(guò)程不穩(wěn)定因素所產(chǎn)生的粗糙度。其中包括積屑瘤、鱗刺、切削變形、刀具的邊界磨損、刀刃與工件相對(duì)位置變動(dòng)等。
- |* u C: C+ @4 D 切削時(shí),由于刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及刀具幾何形狀的關(guān)系,有一小部分金屬未被切下來(lái)而殘留在已加工表面上,稱(chēng)為殘留面積,其高度直接影響已加工表面的橫向粗糙度。理論的殘留面積高度Rmax可以根據(jù)刀具的主偏角kr、副偏角kr′、刀尖圓弧半徑rε、進(jìn)給量f,按幾何關(guān)系計(jì)算出來(lái)。+ H, g5 h- Y0 F0 F
6 b3 n, f% U4 u7 Y+ F" ~, W) [
圖6-2 (a)表示由刀尖圓弧部分形成殘留面積
! k4 A2 S+ i A' j+ r車(chē)削時(shí)的殘留面積高度
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圖6-2 車(chē)削時(shí)的殘留面積高度 U' C& F1 {; g3 R
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由于Rmax<<rε,故R2max可忽略不計(jì),則上式化簡(jiǎn)后,可得4 y* a$ i. M( ~3 q5 W
Rmax=f2/8rε (6-1)6 {: `+ J" D. K0 `. X9 {$ q4 D
圖6-2 (b)表示tε=0由主切削刃的直線(xiàn)部分形成殘留面積的情況,此時(shí), s3 J6 G- x" \
Rmax=f/(cotkr+cotkr′) (6-2)4 D5 `# s4 C: U6 b, `9 |+ ~' f; d4 A
由式(6-1)及(6-2)可知:理論殘留面積高度Rmax隨進(jìn)給量f的減小、刀尖圓弧半徑rε的增大或主偏角kr及副偏角kr′的減小而降低。
( [, O, l( y3 I 實(shí)際得到的表面粗糙度最大值往往比理論計(jì)算的殘留面積高度要大得多,只有在高速切削塑性材料時(shí),兩者才比較接近,這是由于實(shí)際的粗糙度還受到積屑瘤、鱗刺、切削形態(tài)、振動(dòng)及切削刃不平整等因素的影響。但理論殘留面積是已加工表面微觀(guān)不平度的基本形態(tài),實(shí)際的表面粗糙度都是由其他影響因素在這個(gè)基本形上疊加的結(jié)果。因此,理論殘留面積高度是構(gòu)成表面粗糙度的基本因素,有時(shí)也將理論殘留面積高度稱(chēng)為理論粗糙度。(http://haokeneng.huawin.com/), K; v% `, ^2 `' U3 M# |
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