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摘要：為了確保進行機械加工時更好地控制工件表面質量，通過實例分析法，結合硬鋁合金工件在實際銑削加工過程中不同參數情況下工件表面質量情況，進行分析與研究。結果表明：銑削加工硬鋁合金工件的作業過程中，隨著切削深度值逐步增大，加工工件的粗糙度也有所增加；設定的徑向進給量參數值越小，加工工件的表面粗糙度也會進一步的減??；進給速率參數逐步增加，工件粗糙度相應也會隨之增。通過實驗得出了不同因素對于工件表面質量影響的規律，為工件加工中具體參數確定提供了參考與依據。
關鍵詞：機械加工；表面質量；粗糙度
0引言
在進行機械加工的過程中，進給量參數、軸向切深參數以及切削速度參數對于加工工件的表面質量有著較大影響，尤其是在進行高速切削作業過程中，這些因素對于工件表面質量影響更為顯著[1]。而且，在進行工件加工過程中，系統所出現的振動問題同樣在一定程度上對加工工件表面質量帶來不利影響。系統振動問題的出現主要是由于軸向切削和主軸部件高速轉動而形成的，另外，在實際加工作業時在切削力出現改變情況下同樣能夠導致振動問題出現[2］。在此，結合硬鋁合金工件在實際銑削加工過程中不同參數情況下工件表面質量情況加以分析與研究，探討不同因素對于工件加工表面質量相應影響，為機械加工中工件表面質量控制工作提供有益參考與幫助。
1切削深度參數對表面粗糙度影響及控制
在進行高速銑削加工時，通常是作為精加工流程，所以，在銑削時相應的切削深度值也相對小。若是切削深度值相對較大情況下，便易導致出現相對較大的切削力作用，同時所形成的切削力并非是一個恒定切削力，由于切削力不斷發生改變，從而會使得整個切削過程中機床上設備便易發生振動問題，導致加工工件的粗糙度受到極大影響［3］。針對硬鋁合金進行銑削加工過程中發現，若是所設定的切削深度值相對大的情況下，比如ap=1mm情況下，此時在銑削加工時便出現相對多火花，同時也會產生更大的噪聲，另外，切削作業過程中的振動也會使得刀柄出現振動[4]。針對不同切削深度進行了實驗分析，所設定其余切削參數是：進給速度vf=8000mm/min，設定主軸結構對應轉速n=2000r/min，徑向切削量ae=0.08mm。從表中的數據能夠看出，針對硬鋁合金進行銑削作業過程中，在切削深度值逐步增大情況下，所加工工件的粗糙度同樣有所增加，導致這一問題的主要原因為在切削深度逐步增加情況下，所形成切削力同樣也會增加，由于切削力在一直發生著改變，從而使得工件加工的表面質量會受到相對較大的影響。由此帶來的工件粗糙度影響相對較小，因在工件加工過程中還會受到切削熱以及震動等影響，實際進行工件加工過程中應當盡可能確保采用相對較小的切削深度。
2徑向進給量參數對表面粗糙度影響及控制
依照相關理論，在進行工件的加工過程中，所設定的徑向進給量參數值越小情況下，則相應的立銑刀在工件表面位置所留下的殘余高度值便會有所降低，此時便能夠確保加工工件的表面粗糙度會進一步的減小。針對不同的徑向切削量進行了實際加工實驗，設定其余切削參數：進給速度vf=8000mm/min；主軸結構對應轉速n=20000r/min；切削深度ap=0.2mm。進行銑削加工作業時，所設定的徑向切削量參數對于加工工件粗糙度實際情況還和使用刀具直徑大小有著直接關聯性[6]。若使用的刀具直徑固定，設定的徑向切削量數值增加情況下，加工工件的粗糙度同樣會增加，在實際加工過程中應當依照加工精度不同要求而選用適宜的徑向切削量。
3主軸結構轉速參數與進給速率參數對表面粗糙度影響及控制
在進行銑削加工過程中，一般情況下銑刀和加工工件之間會存在一定的傾角，如圖1所示。圖中，角度β值代表了銑刀軸線位置和進給方向之間形成的夾角值，若是所使用的銑刀對應軸線對于進給方向而言其為超前方傾斜情況下，此時夾角β的取值是負值，若是所使用的銑刀對應軸線對于進給方向而言其為超后方傾斜情況下，此時夾角β的取值是正值[7]。在進行試驗驗證過程中，所應用的銑刀和加工工件之間傾角情況如圖2所示，其中C方向代表了進給速度對應的方向，K方向代表了徑向進給方向，銑刀和加工工件之間的角度β設定為0°和10°，徑向切削量ae=0.04mm，切削深度ap=0.2mm。在銑削速率相對大情況下，由于主軸對應的轉速也相對大的，此時加工工件的粗糙度可能相應較低，不過這兩者間所擁有的關系并非屬于正相關關系。另外，在主軸結構的速率值增加到相應數值情況下，由于主軸在相對長周期內進行高速轉動，這樣會加劇刀具的磨損，會使得刀具使用壽命有所降低。在針對硬鋁合金材料進行銑削加工的過程中，所推薦使用的進給速率為1000～10000mm/min之間，因此，此次試驗針對這一范圍內進給速率開展試驗驗證。數據能夠看出，工件所對應的粗糙度數值和主軸速率參數之間所擁有的關聯性不會由于夾角的變化而發生相對較大改變。在兩者之間的夾角值為10°情況下，不同的主軸結構轉速參數對于的粗糙度變化規律情況表現出了相同特征，也就是在進給速率參數逐步增加的情況下，工件粗糙度相應也會隨之增加，而且粗糙度在進給速率變化情況下會有相對較大的改變，導致這一現象出現的主要原因是由于在進給速率增加情況下，相應的切削作用力將會增加，這樣會使得刀具出現一定的變形，從而使系統發生振動，以至于工件粗糙度受到影響[8]。而在兩者之間的夾角值為0°情況下，不同的主軸結構轉速參數對于的粗糙度影響的規律變化并不明顯，而且，此時進給速率所帶來的相應影響同樣也較小，特別是在進給速率值在20000r/min與25000r/min情況下，加工工件的粗糙度改變更加小。
4結束語
進給速率參數和主軸轉速參數之間存在著一定的交互作用，兩者與加工工件粗糙度有著緊密聯系，其中進給速率對于加工工件的粗糙度有著相對顯著影響，尤其是對于一些精加工作業，進給速率參數會在很大程度上影響到作業效率。提高加工效率，一般會增加進給量參數，但由于加工進度要求，進給量可變動范圍也很有限。在實際加工時，要想確保加工效率進一步提升，適當增加進給速率情況下增加主軸的轉速，這樣才能夠保證工件精度能夠滿足加工要求。所以，在進行工件加工過程中，應當對不同參數條件之下加工工件精度變化對應規律性加以分析，得出適宜實際加工的參數值，從而確保工件加工的精度得以提升。
參考文獻：
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［7］李衛元.影響機械加工表面粗糙度的原因及改進措施［J］.科技風，2014（04）：274.
［8］譚玉英.淺談機械加工影響表面粗糙度的因素及改善措施［J］.科技與企業，2012（10）：302.
作者:穆曉晶 單位:大同煤礦集團機電裝備力泰有限責任公司
