数控车床切削加工表面质量的影响原因及解决办

在机械加工过程中，由于切屑分离时的塑性变形、工艺系统的振动、刀具与已加工表面间的摩擦等因素的影响，使加工后的工件表面总会存在许多高低不平的微小峰谷。这些零件被加工表面上的微观几何形状误差称为表面粗糙度，它与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、工作精度以及抗腐蚀性等有着密切的关系，直接影响到产品的工作可靠性和使用寿命。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，在车床加工中，常见的影响表面粗糙度过大的表现形式为：刀痕粗糙、积屑瘤引起的硬点毛刺、磨损亮斑、划伤和拉毛等。

一、车床切削加工时，在已加工表面的各种不光洁的现象，有的很明显，也有的在放大镜才能观察到，其中较常见的有以下几种：

1、加工硬化

刀具在切削加工过程中，由于工件受到刀具、切屑等高温高压的影响，使工件的已加工表面硬度有所提高，称为加工硬化，主要影响因素是刀具的刃口圆角。

2、残留面积：

在车床车削外圆时，切削层中残留在已加工表面上未被切除的面积称为残留面积。 通常用残留面积高度的大小来衡量不光洁的的程度，由以往加工经验可以得出减小进给量，减小刀具的主副偏角，增大刀尖的圆弧半径，都可以使残留面积高度减小。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，实际上，在残留面积上还叠加着许多的其他的因素造成的已加工表面的不光洁的现象，致使实际的残留高度比计算值要大些。

3、积屑瘤：

积屑瘤即刀尖上的建筑物。在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下，与刀具前刀面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成滞留层。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，滞流层中的一些材料就会粘附在刀具附近刀尖的前刀面上，形成积屑瘤。

切削过程中产生积屑瘤时，其突出的切屑粘附在刀尖上，从而代替的刀刃的切入工件，使已加工表面上划出深浅不一的、断断续续的沟纹；当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘结在已加工表面上形成突出细小的毛刺。

4、鳞刺：

鳞刺实在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺。出现这种现象使表面粗糙度显著下降。

鳞刺的产生原因有四个阶段：

第一阶段是抹拭阶段：前刀面上流出的切屑将润滑膜抹净，润滑膜遭到破坏。

第二阶段是导裂阶段：在前刀面与切屑间存在较大的挤压力和摩擦力，切屑暂时粘结在前刀面上，并代替了前刀面推挤切削层，使切屑与加工表面产生导裂。

第三阶段是层积阶段：前刀面继续推挤切削层，堆积的切削层越来越多，切削力增大，到达一定程度后使切屑克服了与前刀面间的粘结而继续流动。

第四阶段是刮成阶段：刀刃刮过，导裂的部分残留在已加工表面上成了鳞刺。

5、振动：

刀具、工件、机床的部件或系统刚性不足的情况下，产生周期性跳动叫做振动，尤其是切削深度较大时或积屑瘤不断产生消失等而引起的。在工件表面上出现纵向或横向的波纹，是表面光洁度明显降低。

6、刀刃复映：

刀刃不平整、沟痕等在已加工表面留下痕迹。

7、拉毛

拉毛是在车削加工时，切屑向已加工表面排出，切屑缠绕在工件的已加工表面上，从而使本已已加工好的表面，造成划痕、毛刺等。

8、亮斑亮带

由于后刀面磨损产生较剧烈的摩擦与挤压后，在已加工表面形成块状或带状的亮块。 此外，当机床的运动精度低，如主轴跳动、进给运动不均匀等，也会使工件表面质量下降。

二、影响车床切削加工表面质量的因素

影响加工硬化、残留面积、鳞刺、振动等因素都会影响已加工工件表面质量。这些表面的缺陷大致由工件材料、刀具材料、刀具的几何角度、切削用量、切削液等方面造成的。

1、工件的材料

加工塑性材料时，工件材料塑性越低，硬度越高则积屑瘤、鳞刺现象就越少，表面光洁度就越高。因此，高碳钢、中碳钢、调质钢加工后，表面质量比低碳钢要好得多，所以碳钢要经过预先调质热处理，提高钢的综合性能，在进行切削加工能够得到较高的表面质量。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品， 加工铸铁时，由于切屑是崩碎状，，故在同样条件下，切削铸铁的表面质量要比碳钢要低。

通常加工性能好的材料，加工表面质量要高。反之，表面质量要差。改善材料的加工性能，就能提高工件的表面质量。

2、刀具的材料

刀具材料不同，刃口圆角半径的大小的不同。工具钢、锋钢、硬质合金、陶瓷刀片的圆角半径依次增大。圆角半径越大对以加工表面挤压层越厚，对以加工表面的变形和冷作硬化就越厉害，影响工件表面质量。因此，在精车时，应使圆角半径小些。

由于刀具材料的不同，对工件材料的粘附性、摩擦系数也不同，也影响表面质量。例如：加工有色金属采用G8或陶瓷材料、加工不锈钢用W1、中碳钢精车用YT30。

3、刀具的几何参数

（1）前后角

增大前角和后角使人口锋利，减小切削抗力和切屑变形，还能较少与工件材料的摩擦。但前后角也不能无限减小，否则切削过程不稳定振动、刀具强度不足等。

（2）主负偏角、刀尖圆弧半径

这三个影响工件的残留面积高度、切削力的大小及振动影响表面质量。主要还是副偏角和刀尖圆弧半径对工件表面质量影响最大。一般情况下，圆弧半径越大，主副偏角大，工件表面质量就越好，反之就越差，工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，降低了表面质量。

（3）刃倾角

刃倾角主要是控制切屑的流向，使以加工表面不致被切屑排除划伤。 刃倾角为正值时，切屑向待加工表面流出；负值时，向以加工表面流出；零值时，向加工表面流出。

此外，前后刀面的粗糙度的大小也能复映到工件表面上，表面粗糙度越高，越平整，工件的表面质量就越好，还能减少切屑与刀具的粘结、磨损、摩擦，抑制切屑瘤和鳞刺的产生。

4、切削用量

（1）切削速度

切削速度是影响表面质量的重要因素之一。主要影响积屑瘤、鳞刺及振动而影响表面质量的。如在切削45#钢时中等速度V=50m/min加工时容易产生积屑瘤，而低速和高速就不产生积屑瘤。

（2）进给量

降低进给量可以减小残留面积高度，但切削深度较小，对切削层挤压不足，也会影响表面质量。高速精车切削深度一般在0.8～1.5mm；低速精车一般在0.14～0.16mm

5、切削液

合理选择切削液，可以提高工件表面质量，粗糙度可以提高1～2级，可以抑制积屑瘤、鳞刺的产生，因此，正确选择使用切削液会有意想不到的效果。如铰铸铁孔时，使用煤油比5#机油要好。

钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品！钛浩机械，专业品质，质量保证！公司奉行以质量赢得用户，以服务占领市场，诚信为本，始终坚持以客户为中心，为用户提供符合国家标准、德国标准、美国标准、日本标准等不同标准的各类机床附件，以满足客户的不同需求。济宁钛浩机械有限公司的诚信、实力和产品质量已广泛获得业界的认可。欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈！

在机械加工过程中，由于切屑分离时的塑性变形、工艺系统的振动、刀具与已加工表面间的摩擦等因素的影响，使加工后的工件表面总会存在许多高低不平的微小峰谷。这些零件被加工表面上的微观几何形状误差称为表面粗糙度，它与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、工作精度以及抗腐蚀性等有着密切的关系，直接影响到产品的工作可靠性和使用寿命。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，在车床加工中，常见的影响表面粗糙度过大的表现形式为：刀痕粗糙、积屑瘤引起的硬点毛刺、磨损亮斑、划伤和拉毛等。

一、车床切削加工时，在已加工表面的各种不光洁的现象，有的很明显，也有的在放大镜才能观察到，其中较常见的有以下几种：

1、加工硬化

刀具在切削加工过程中，由于工件受到刀具、切屑等高温高压的影响，使工件的已加工表面硬度有所提高，称为加工硬化，主要影响因素是刀具的刃口圆角。

2、残留面积：

在车床车削外圆时，切削层中残留在已加工表面上未被切除的面积称为残留面积。 通常用残留面积高度的大小来衡量不光洁的的程度，由以往加工经验可以得出减小进给量，减小刀具的主副偏角，增大刀尖的圆弧半径，都可以使残留面积高度减小。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，实际上，在残留面积上还叠加着许多的其他的因素造成的已加工表面的不光洁的现象，致使实际的残留高度比计算值要大些。

3、积屑瘤：

积屑瘤即刀尖上的建筑物。在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下，与刀具前刀面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成滞留层。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，滞流层中的一些材料就会粘附在刀具附近刀尖的前刀面上，形成积屑瘤。

切削过程中产生积屑瘤时，其突出的切屑粘附在刀尖上，从而代替的刀刃的切入工件，使已加工表面上划出深浅不一的、断断续续的沟纹；当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘结在已加工表面上形成突出细小的毛刺。

4、鳞刺：

鳞刺实在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺。出现这种现象使表面粗糙度显著下降。

鳞刺的产生原因有四个阶段：

第一阶段是抹拭阶段：前刀面上流出的切屑将润滑膜抹净，润滑膜遭到破坏。

第二阶段是导裂阶段：在前刀面与切屑间存在较大的挤压力和摩擦力，切屑暂时粘结在前刀面上，并代替了前刀面推挤切削层，使切屑与加工表面产生导裂。

第三阶段是层积阶段：前刀面继续推挤切削层，堆积的切削层越来越多，切削力增大，到达一定程度后使切屑克服了与前刀面间的粘结而继续流动。

第四阶段是刮成阶段：刀刃刮过，导裂的部分残留在已加工表面上成了鳞刺。

5、振动：

刀具、工件、机床的部件或系统刚性不足的情况下，产生周期性跳动叫做振动，尤其是切削深度较大时或积屑瘤不断产生消失等而引起的。在工件表面上出现纵向或横向的波纹，是表面光洁度明显降低。

6、刀刃复映：

刀刃不平整、沟痕等在已加工表面留下痕迹。

7、拉毛

拉毛是在车削加工时，切屑向已加工表面排出，切屑缠绕在工件的已加工表面上，从而使本已已加工好的表面，造成划痕、毛刺等。

8、亮斑亮带

由于后刀面磨损产生较剧烈的摩擦与挤压后，在已加工表面形成块状或带状的亮块。 此外，当机床的运动精度低，如主轴跳动、进给运动不均匀等，也会使工件表面质量下降。

二、影响车床切削加工表面质量的因素

影响加工硬化、残留面积、鳞刺、振动等因素都会影响已加工工件表面质量。这些表面的缺陷大致由工件材料、刀具材料、刀具的几何角度、切削用量、切削液等方面造成的。

1、工件的材料

加工塑性材料时，工件材料塑性越低，硬度越高则积屑瘤、鳞刺现象就越少，表面光洁度就越高。因此，高碳钢、中碳钢、调质钢加工后，表面质量比低碳钢要好得多，所以碳钢要经过预先调质热处理，提高钢的综合性能，在进行切削加工能够得到较高的表面质量。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品， 加工铸铁时，由于切屑是崩碎状，，故在同样条件下，切削铸铁的表面质量要比碳钢要低。

通常加工性能好的材料，加工表面质量要高。反之，表面质量要差。改善材料的加工性能，就能提高工件的表面质量。

2、刀具的材料

刀具材料不同，刃口圆角半径的大小的不同。工具钢、锋钢、硬质合金、陶瓷刀片的圆角半径依次增大。圆角半径越大对以加工表面挤压层越厚，对以加工表面的变形和冷作硬化就越厉害，影响工件表面质量。因此，在精车时，应使圆角半径小些。

由于刀具材料的不同，对工件材料的粘附性、摩擦系数也不同，也影响表面质量。例如：加工有色金属采用G8或陶瓷材料、加工不锈钢用W1、中碳钢精车用YT30。

3、刀具的几何参数

（1）前后角

增大前角和后角使人口锋利，减小切削抗力和切屑变形，还能较少与工件材料的摩擦。但前后角也不能无限减小，否则切削过程不稳定振动、刀具强度不足等。

（2）主负偏角、刀尖圆弧半径

这三个影响工件的残留面积高度、切削力的大小及振动影响表面质量。主要还是副偏角和刀尖圆弧半径对工件表面质量影响最大。一般情况下，圆弧半径越大，主副偏角大，工件表面质量就越好，反之就越差，工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，降低了表面质量。

（3）刃倾角

刃倾角主要是控制切屑的流向，使以加工表面不致被切屑排除划伤。 刃倾角为正值时，切屑向待加工表面流出；负值时，向以加工表面流出；零值时，向加工表面流出。

此外，前后刀面的粗糙度的大小也能复映到工件表面上，表面粗糙度越高，越平整，工件的表面质量就越好，还能减少切屑与刀具的粘结、磨损、摩擦，抑制切屑瘤和鳞刺的产生。

4、切削用量

（1）切削速度

切削速度是影响表面质量的重要因素之一。主要影响积屑瘤、鳞刺及振动而影响表面质量的。如在切削45#钢时中等速度V=50m/min加工时容易产生积屑瘤，而低速和高速就不产生积屑瘤。

（2）进给量

降低进给量可以减小残留面积高度，但切削深度较小，对切削层挤压不足，也会影响表面质量。高速精车切削深度一般在0.8～1.5mm；低速精车一般在0.14～0.16mm

5、切削液

合理选择切削液，可以提高工件表面质量，粗糙度可以提高1～2级，可以抑制积屑瘤、鳞刺的产生，因此，正确选择使用切削液会有意想不到的效果。如铰铸铁孔时，使用煤油比5#机油要好。

钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品！钛浩机械，专业品质，质量保证！公司奉行以质量赢得用户，以服务占领市场，诚信为本，始终坚持以客户为中心，为用户提供符合国家标准、德国标准、美国标准、日本标准等不同标准的各类机床附件，以满足客户的不同需求。济宁钛浩机械有限公司的诚信、实力和产品质量已广泛获得业界的认可。欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈！

在机械加工过程中，由于切屑分离时的塑性变形、工艺系统的振动、刀具与已加工表面间的摩擦等因素的影响，使加工后的工件表面总会存在许多高低不平的微小峰谷。这些零件被加工表面上的微观几何形状误差称为表面粗糙度，它与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、工作精度以及抗腐蚀性等有着密切的关系，直接影响到产品的工作可靠性和使用寿命。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，在车床加工中，常见的影响表面粗糙度过大的表现形式为：刀痕粗糙、积屑瘤引起的硬点毛刺、磨损亮斑、划伤和拉毛等。

一、车床切削加工时，在已加工表面的各种不光洁的现象，有的很明显，也有的在放大镜才能观察到，其中较常见的有以下几种：

1、加工硬化

刀具在切削加工过程中，由于工件受到刀具、切屑等高温高压的影响，使工件的已加工表面硬度有所提高，称为加工硬化，主要影响因素是刀具的刃口圆角。

2、残留面积：

在车床车削外圆时，切削层中残留在已加工表面上未被切除的面积称为残留面积。 通常用残留面积高度的大小来衡量不光洁的的程度，由以往加工经验可以得出减小进给量，减小刀具的主副偏角，增大刀尖的圆弧半径，都可以使残留面积高度减小。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，实际上，在残留面积上还叠加着许多的其他的因素造成的已加工表面的不光洁的现象，致使实际的残留高度比计算值要大些。

3、积屑瘤：

积屑瘤即刀尖上的建筑物。在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下，与刀具前刀面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成滞留层。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，滞流层中的一些材料就会粘附在刀具附近刀尖的前刀面上，形成积屑瘤。

切削过程中产生积屑瘤时，其突出的切屑粘附在刀尖上，从而代替的刀刃的切入工件，使已加工表面上划出深浅不一的、断断续续的沟纹；当积屑瘤脱落时，部分积屑瘤碎片粘结在已加工表面上形成突出细小的毛刺。

4、鳞刺：

鳞刺实在已加工表面上产生鱼鳞片状的毛刺。出现这种现象使表面粗糙度显著下降。

鳞刺的产生原因有四个阶段：

第一阶段是抹拭阶段：前刀面上流出的切屑将润滑膜抹净，润滑膜遭到破坏。

第二阶段是导裂阶段：在前刀面与切屑间存在较大的挤压力和摩擦力，切屑暂时粘结在前刀面上，并代替了前刀面推挤切削层，使切屑与加工表面产生导裂。

第三阶段是层积阶段：前刀面继续推挤切削层，堆积的切削层越来越多，切削力增大，到达一定程度后使切屑克服了与前刀面间的粘结而继续流动。

第四阶段是刮成阶段：刀刃刮过，导裂的部分残留在已加工表面上成了鳞刺。

5、振动：

刀具、工件、机床的部件或系统刚性不足的情况下，产生周期性跳动叫做振动，尤其是切削深度较大时或积屑瘤不断产生消失等而引起的。在工件表面上出现纵向或横向的波纹，是表面光洁度明显降低。

6、刀刃复映：

刀刃不平整、沟痕等在已加工表面留下痕迹。

7、拉毛

拉毛是在车削加工时，切屑向已加工表面排出，切屑缠绕在工件的已加工表面上，从而使本已已加工好的表面，造成划痕、毛刺等。

8、亮斑亮带

由于后刀面磨损产生较剧烈的摩擦与挤压后，在已加工表面形成块状或带状的亮块。 此外，当机床的运动精度低，如主轴跳动、进给运动不均匀等，也会使工件表面质量下降。

二、影响车床切削加工表面质量的因素

影响加工硬化、残留面积、鳞刺、振动等因素都会影响已加工工件表面质量。这些表面的缺陷大致由工件材料、刀具材料、刀具的几何角度、切削用量、切削液等方面造成的。

1、工件的材料

加工塑性材料时，工件材料塑性越低，硬度越高则积屑瘤、鳞刺现象就越少，表面光洁度就越高。因此，高碳钢、中碳钢、调质钢加工后，表面质量比低碳钢要好得多，所以碳钢要经过预先调质热处理，提高钢的综合性能，在进行切削加工能够得到较高的表面质量。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品， 加工铸铁时，由于切屑是崩碎状，，故在同样条件下，切削铸铁的表面质量要比碳钢要低。

通常加工性能好的材料，加工表面质量要高。反之，表面质量要差。改善材料的加工性能，就能提高工件的表面质量。

2、刀具的材料

刀具材料不同，刃口圆角半径的大小的不同。工具钢、锋钢、硬质合金、陶瓷刀片的圆角半径依次增大。圆角半径越大对以加工表面挤压层越厚，对以加工表面的变形和冷作硬化就越厉害，影响工件表面质量。因此，在精车时，应使圆角半径小些。

由于刀具材料的不同，对工件材料的粘附性、摩擦系数也不同，也影响表面质量。例如：加工有色金属采用G8或陶瓷材料、加工不锈钢用W1、中碳钢精车用YT30。

3、刀具的几何参数

（1）前后角

增大前角和后角使人口锋利，减小切削抗力和切屑变形，还能较少与工件材料的摩擦。但前后角也不能无限减小，否则切削过程不稳定振动、刀具强度不足等。

（2）主负偏角、刀尖圆弧半径

这三个影响工件的残留面积高度、切削力的大小及振动影响表面质量。主要还是副偏角和刀尖圆弧半径对工件表面质量影响最大。一般情况下，圆弧半径越大，主副偏角大，工件表面质量就越好，反之就越差，工艺系统刚性不足的情况下，容易引起振动，降低了表面质量。

（3）刃倾角

刃倾角主要是控制切屑的流向，使以加工表面不致被切屑排除划伤。 刃倾角为正值时，切屑向待加工表面流出；负值时，向以加工表面流出；零值时，向加工表面流出。

此外，前后刀面的粗糙度的大小也能复映到工件表面上，表面粗糙度越高，越平整，工件的表面质量就越好，还能减少切屑与刀具的粘结、磨损、摩擦，抑制切屑瘤和鳞刺的产生。

4、切削用量

（1）切削速度

切削速度是影响表面质量的重要因素之一。主要影响积屑瘤、鳞刺及振动而影响表面质量的。如在切削45#钢时中等速度V=50m/min加工时容易产生积屑瘤，而低速和高速就不产生积屑瘤。

（2）进给量

降低进给量可以减小残留面积高度，但切削深度较小，对切削层挤压不足，也会影响表面质量。高速精车切削深度一般在0.8～1.5mm；低速精车一般在0.14～0.16mm

5、切削液

合理选择切削液，可以提高工件表面质量，粗糙度可以提高1～2级，可以抑制积屑瘤、鳞刺的产生，因此，正确选择使用切削液会有意想不到的效果。如铰铸铁孔时，使用煤油比5#机油要好。

钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品！钛浩机械，专业品质，质量保证！公司奉行以质量赢得用户，以服务占领市场，诚信为本，始终坚持以客户为中心，为用户提供符合国家标准、德国标准、美国标准、日本标准等不同标准的各类机床附件，以满足客户的不同需求。济宁钛浩机械有限公司的诚信、实力和产品质量已广泛获得业界的认可。欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈！

以上便是数控车床切削加工表面质量的影响原因及解决办的介绍希望可以帮助到大家，更多的数控知识，请关注我们。

本文标题：数控车床切削加工表面质量的影响原因及解决办 地址：[ https://www.zhoushicnc.com/xinwenzixun/changjianwenti/3631.html ]