說說表面粗糙度的計(jì)算,以及"鏡面效果"

追風(fēng)傳說

表面粗糙度現(xiàn)在越來越受到各行業(yè)的重視,論壇里也經(jīng)常問及如何提高表面粗糙度的帖子.今天講一下關(guān)于車削的表面粗糙度.圖片上面有車削表面粗糙度的計(jì)算方式,只需要將切削參數(shù)代入即可計(jì)算出可能最高的"表面粗糙度"（以下發(fā)言全部以粗糙度低為細(xì)，粗糙度高為粗）
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* ]0 Y. [' k% B. s% W! N車削表面粗糙度=每轉(zhuǎn)進(jìn)給的平方      *1000
# V( p$ \. f/ ^5 |" G                   刀尖R乘8

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1 H& o* w( n: H* q: F( y     以上計(jì)算方式是理論上的可能達(dá)到最壞的的效果,實(shí)際上因刀具品質(zhì)、機(jī)床剛性精度、切削液、切削溫度、切削速度、材料硬度等等原因，會(huì)將粗糙度提高或者降低的，如果你用上面的計(jì)算方式計(jì)算出來的粗糙度都不能滿足想達(dá)到的效果，請(qǐng)先更改切削參數(shù)。但進(jìn)給一般和切深有著密切的關(guān)系，一般進(jìn)給是切深的10%~20%之間，排削的效果是最好的切削深度，因?yàn)樾嫉膶挾群秃穸茸詈媳壤?br /> : G# c( V* y' J5 V# Q
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# Q4 g  Q/ k/ B    以上公式的各個(gè)參數(shù)我下面詳細(xì)一項(xiàng)項(xiàng)解釋一下對(duì)粗糙度的影響，如有不正請(qǐng)指點(diǎn)：
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1：進(jìn)給——進(jìn)給越大粗糙度越大，進(jìn)給越大加工效率越高，刀具磨損越小，所以進(jìn)給一般最后定，按照需要的粗糙度最后定出進(jìn)給
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2：刀尖R——刀尖R越大，粗糙度越降低，但切削力會(huì)不斷增大，對(duì)機(jī)床的剛性要求更高，對(duì)材料自身的剛性也要求越高。建議一般切削鋼件6150以下的車床不要使用R0.8以上的刀尖，而硬鋁合金不要用R0.4以上的刀尖，否則車出的的真圓度、直線度等等形位公差都沒辦法保證了，就算能降低粗糙度也是枉然！

& X4 [  j+ i! u5 {# z. S3：切削時(shí)要計(jì)算設(shè)備功率，至于如何計(jì)算切削時(shí)所需要的功率（以電機(jī)KW的80%作為極限），下一帖再說。要注意的時(shí)，現(xiàn)在大部分的數(shù)控車床都是使用變頻電機(jī)的，變頻電機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速越高扭力越大，轉(zhuǎn)速越低扭力越小，所以計(jì)算功率是請(qǐng)把變頻電機(jī)的KW除2比較保險(xiǎn)。而轉(zhuǎn)速的高低又與切削時(shí)的線速度有密切關(guān)系，而傳統(tǒng)的普車是用恒定轉(zhuǎn)速/扭力的電機(jī)依靠機(jī)械變速來達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的效果，所以任何時(shí)候都是“100%最大扭力輸出”，這點(diǎn)比變頻電機(jī)好。但當(dāng)然如果你的主軸是由昂貴的恒定扭力伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，那是最完美的選擇
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8 {; u8 B! @) W+ S7 O) D3 U       上面說得有點(diǎn)亂了，現(xiàn)在先舉個(gè)例計(jì)算一下表面粗糙度：車削45號(hào)鋼，切削速度150米，切深3mm，進(jìn)給0.15，R尖R0.4，這是我很常用的中輕切削參數(shù)，基本上不是光潔度要求非常之高的工件一刀不分粗精切削直接車出表面，計(jì)算表面粗糙度等于0.15*0.15/0.4/8*1000=粗糙度 7.0（單位微米）。
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5 T+ O9 X% E* m$ O- h4 J     如果有要求光潔度要到0.8的話，切削參數(shù)變化如下：刀具不變依舊上面0.4的刀片，切削參數(shù)進(jìn)給0.05，切深要視乎刀具的斷削槽而定，通常如果進(jìn)給定了，那切深只會(huì)在一個(gè)很窄的范圍（上面不是說過切深和進(jìn)給很大關(guān)系嘛） ——當(dāng)切深在一定范圍之內(nèi)才會(huì)有最良好的排屑效果！當(dāng)然你不介意拿個(gè)溝子一邊車一邊溝屑的話又另當(dāng)別論！ :lol我大約會(huì)按照進(jìn)給的10倍起定切深，也就是0.5mm，此時(shí)0.05*0.05/0.4/8*1000=0.78微米，也就是粗糙度達(dá)到0.8了。

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至于粗糙度的表示方法：RY是測(cè)量出最大粗糙度，RA是算術(shù)計(jì)法將整個(gè)工件的表面粗糙度平均算，而RZ則是取10點(diǎn)再平均算，一般同一工件用RA計(jì)算粗糙度應(yīng)該是最低的，而RY肯定是最大的，如果用RY的計(jì)算公式可以達(dá)到比RA要求更低的數(shù)字，基本上車出來就可以達(dá)到標(biāo)注的RA要求了。另外理論上帶修光刃的刀具最大可能將粗糙度降低一半，如果上面車出0.8光潔度的工件用帶修光刃的刀片粗糙度就最小可能是0.4
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    以上是書本摘錄的理論知識(shí)綜合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)所書，以下再說說一些我個(gè)人感覺的理論，這些書本上我沒見過的：
# j+ W" [1 G( }! |7 e* K; v1：車床可以達(dá)到的最小粗糙度，首要原因是主軸精度，按照最大粗糙度計(jì)算的方法，如果你的車床主軸跳動(dòng)精度是0.002mm，也就是2微米跳動(dòng)，那理論上是不可能加工出粗糙度會(huì)低于0.002毫米粗糙度（RY2.0）的工件，但這是最大可能值，一般平均下來算50%好了，粗糙度1.0的工件可以加工出！再結(jié)合RA的算法一般不會(huì)得出超過RY值的50%，變成RA0.5，再計(jì)算修光刃的作用降低50%，那最終主軸跳動(dòng)0.002的車床極限是可以加工出RA0.2左右的工件！
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$ F. x5 @/ |/ u' `9 ^, B) ?6 ]- @0 G最后說說“鏡面效果”，一般鏡面效果在超“精密研磨”定義為RA0.01或者以下的工件，我見過很多次，各大機(jī)床展覽時(shí)各大材料公司就會(huì)展示出這些表面研磨到和鏡子肉眼看下去沒任何區(qū)別的金屬塊，反正你回家把衣柜的鏡子擦干凈了，對(duì)著上面看看是什么樣子就知道真正的鏡面金屬是啥樣子了。:lol :lol :lol 但這些是基本上磨床都沒可能直接加工出——一般靠研，也就是拋光得到的。磨床能直接加工出RA0.1以下的就算鏡面了，車床、銑床能直接加工出RA0.5以下也算鏡面了，現(xiàn)在論壇上關(guān)于鏡面切削效果的帖子99%能低于RA1.0已經(jīng)完全滿足他們的鏡面需求了
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      本帖原創(chuàng)，希望各位以后轉(zhuǎn)貼各類型技術(shù)參數(shù)時(shí)，加上自己的經(jīng)驗(yàn)及個(gè)人見解再發(fā)表！不要再剽竊一些官方技術(shù)資料就直接發(fā)到論壇！！

     
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zhangxun412

感謝樓主分享。
本人受益非淺！

追風(fēng)傳說

其實(shí)我一直認(rèn)為表面光潔度永遠(yuǎn)要建立在一個(gè)前提之上——尺寸精度,如果你經(jīng)常加工開一些尺寸精度0.00~0.02的工件，是從來不會(huì)為“如何提高光潔度發(fā)愁”的，車到那個(gè)尺寸精度，光潔度自然就會(huì)來了。甚至你會(huì)站在一個(gè)新的高度上再想一些你以前從來想都沒想到過希奇古怪的問題，光潔度車得太高，會(huì)出現(xiàn)一些“你以前做夢(mèng)都想不到的問題”，例如你會(huì)莫名其妙的表面發(fā)黑效果不好，做熱處理時(shí)滲氮滲碳層硬度都太薄滲不進(jìn)去。這就是表面光潔度太高致密性帶來的負(fù)面影響，

害怕伏櫪

難得一見的原創(chuàng)帖子。
受教了。謝謝！

主軸行業(yè)

RA0.5是哪的標(biāo)準(zhǔn)啊？我好象沒見過這樣的精度

lychere

學(xué)習(xí)了，我這里反而有一個(gè)問題有點(diǎn)矛盾，為了保證表面光潔度，不得不拋光或者研磨，但是尺寸精度上面就不能保證0.01~0.02了，呵呵

追風(fēng)傳說

你搞錯(cuò)了，單位計(jì)算互換了沒有??

  你說的0.01~0.02是以毫米為單位的尺寸精度吧??光潔度是以微米為單位的啊,一微米是0.001毫米,0.001毫米尺寸精度的工件會(huì)和0.1微米(0.00001毫米),甚至0.01微米光潔度有沖突嗎??

原帖由 lychere 于 2008-5-5 16:33 發(fā)表
學(xué)習(xí)了，我這里反而有一個(gè)問題有點(diǎn)矛盾，為了保證表面光潔度，不得不拋光或者研磨，但是尺寸精度上面就不能保證0.01~0.02了，呵呵

蘭羽飛矢

其實(shí)我一直認(rèn)為表面光潔度永遠(yuǎn)要建立在一個(gè)前提之上——尺寸精度,如果你經(jīng)常加工開一些尺寸精度0.00~0.02的工件，是從來不會(huì)為“如何提高光潔度發(fā)愁”的，車到那個(gè)尺寸精度，光潔度自然就會(huì)來了。甚至你會(huì)站在一個(gè)新的高度上再想一些你以前從來想都沒想到過希奇古怪的問題，光潔度車得太高，會(huì)出現(xiàn)一些“你以前做夢(mèng)都想不到的問題”，例如你會(huì)莫名其妙的表面發(fā)黑效果不好，做熱處理時(shí)滲氮滲碳層硬度都太薄滲不進(jìn)去。這就是表面光潔度太高致密性帶來的負(fù)面影響，

, K8 Z7 {: |" L2 j, S9 B這一點(diǎn)非常真確；
篇首的言論我不討論，保留意見 還是那句話：我不贊同你說的每一句話，但我誓死捍衛(wèi)你說話的權(quán)利

追風(fēng)傳說

說話不要太隱晦嘛 有啥指示明確指導(dǎo)就是了，
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原帖由 蘭羽飛矢 于 2008-5-6 18:14 發(fā)表

這一點(diǎn)非常真確；
篇首的言論我不討論，保留意見 還是那句話：我不贊同你說的每一句話，但我誓死捍衛(wèi)你說話的權(quán)利  

蘭羽飛矢

我看到過一件300MM的零級(jí)方箱，，呵呵，30元RMB沒人要，最后當(dāng)廢鐵賣了 ，告訴大家是什么樣的：
0 P. A2 E9 x4 W* s& X20米遠(yuǎn)正常光線下（在600 lux光線下），日光，是一塊發(fā)黑的方塊泛著青烏光，走近到跟前看，你的臉面映在上面，只能說清晰兩個(gè)字，但不是鏡子的那種，鏡子沒有通透的感覺，這個(gè)方箱不是這樣，他給你的感覺是;通透，表面好象有4-6MM的透明鑲嵌層，透過這一層光澤區(qū)才可以看到燕子型掛研點(diǎn) 但實(shí)際上，掛研點(diǎn)就是在表面，這才是真正的金屬鏡面，你用手去觸摸，寒、涼、冷，手紋清晰的展現(xiàn)在這個(gè)4－6MM的光澤層上。

! g) R8 A8 T' q: P6 y  }; c老軍工丟掉的寶貝東西太多了，舉不勝舉，我不說大家見到的東西怎么樣，我這個(gè)，現(xiàn)在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室不知道能否看見，還是個(gè)問號(hào)？？？？？？？？？