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数控车床粗糙度计算公式及用法
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表面粗糙度现在越来越受到各行业的重视,论坛里也经常问及如何提高表面粗糙度的帖子.今天讲一下关于车削的表面粗糙度.图片上面有车削表面粗糙度的计算方式,只需要将切削参数代入即可计算出可能最高的"表面粗糙度"（以下发言全部以粗糙度低为细,粗糙度高为粗）车削表面粗糙度=每转进给的平方 *1000/刀尖R乘8以上计算方式是理论上的可能达到最坏的的效果,实际上因刀具品质、机床刚性精度、切削液、切削温度、切削速度、材料硬度等等原因,会将粗糙度提高或者降低的,如果你用上面的计算方式计算出来的粗糙度都不能满足想达到的效果,请先更改切削参数.但进给一般和切深有着密切的关系,一般进给是切深的10%~20%之间,排削的效果是最好的切削深度,因为屑的宽度和厚度最合比例以上公式的各个参数我下面详细一项项解释一下对粗糙度的影响,如有不正请指点：1：进给——进给越大粗糙度越大,进给越大加工效率越高,刀具磨损越小,所以进给一般最后定,按照需要的粗糙度最后定出进给2：刀尖R——刀尖R越大,粗糙度越降低,但切削力会不断增大,对机床的刚性要求更高,对材料自身的刚性也要求越高.建议一般切削钢件6150以下的车床不要使用R0.8以上的刀尖,而硬铝合金不要用R0.4以上的刀尖,否则车出的的真圆度、直线度等等形位公差都没办法保证了,就算能降低粗糙度也是枉然!3：切削时要计算设备功率,至于如何计算切削时所需要的功率（以电机KW的80%作为极限）,下一帖再说.要注意的时,现在大部分的数控车床都是使用变频电机的,变频电机的特点是转速越高扭力越大,转速越低扭力越小,所以计算功率是请把变频电机的KW除2比较保险.而转速的高低又与切削时的线速度有密切关系,而传统的普车是用恒定转速/扭力的电机依靠机械变速来达到改变转速的效果,所以任何时候都是“100%最大扭力输出”,这点比变频电机好.但当然如果你的主轴是由昂贵的恒定扭力伺服电机驱动,那是最完美的选择上面说得有点乱了,现在先举个例计算一下表面粗糙度：车削45号钢,切削速度150米,切深3mm,进给0.15,R尖R0.4,这是我很常用的中轻切削参数,基本上不是光洁度要求非常之高的工件一刀不分粗精切削直接车出表面,计算表面粗糙度等于0.15*0.15/0.4/8*1000=粗糙度 7.0（单位微米）.如果有要求光洁度要到0.8的话,切削参数变化如下：刀具不变依旧上面0.4的刀片,切削参数进给0.05,切深要视乎刀具的断削槽而定,通常如果进给定了,那切深只会在一个很窄的范围（上面不是说过切深和进给很大关系嘛） ——当切深在一定范围之内才会有最良好的排屑效果!当然你不介意拿个沟子一边车一边沟屑的话又另当别论!:lol我大约会按照进给的10倍起定切深,也就是0.5mm,此时0.05*0.05/0.4/8*微米,也就是粗糙度达到0.8了.至于粗糙度的表示方法：RY是测量出最大粗糙度,RA是算术计法将整个工件的表面粗糙度平均算,而RZ则是取10点再平均算,一般同一工件用RA计算粗糙度应该是最低的,而RY肯定是最大的,如果用RY的计算公式可以达到比RA要求更低的数字,基本上车出来就可以达到标注的RA要求了.另外理论上带修光刃的刀具最大可能将粗糙度降低一半,如果上面车出0.8光洁度的工件用带修光刃的刀片粗糙度就最小可能是0.4以上是书本摘录的理论知识综合个人经验所书,以下再说说一些我个人感觉的理论,这些书本上我没见过的：1：车床可以达到的最小粗糙度,首要原因是主轴精度,按照最大粗糙度计算的方法,如果你的车床主轴跳动精度是0.002mm,也就是2微米跳动,那理论上是不可能加工出粗糙度会低于0.002毫米粗糙度（RY2.0）的工件,但这是最大可能值,一般平均下来算50%好了,粗糙度1.0的工件可以加工出!再结合RA的算法一般不会得出超过RY值的50%,变成RA0.5,再计算修光刃的作用降低50%,那最终主轴跳动0.002的车床极限是可以加工出RA0.2左右的工件!
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扫描下载二维码普通铣床零件加工表面粗糙度的影响因素研究
发布时间： 09:43:29来源：网络类型：569人浏览
数控刀具网：采用正交试验法研究普通铣床切削条件下进给速度、主轴转速和切削深度对表面粗糙度的影响。结果表明：随着切削深度的增加，表面粗糙度值越来越大；随着主轴转速和进给速度的增加，表面粗糙度值先减小后变大，总体呈增大趋势。切削深度对表面粗糙度的影响效果最大，其次是主轴转速，再次是进给速度。
普通铣床因其加工成本低廉，对单件、小批量零件加工速度较快的特点，在国内外机械加工行业占有主导地位。但随之科技的发展，数控铣床、加工中心的兴起终结了普通铣床、车床对零件加工的垄断。普通铣床只有不断提高机械加工产品质量，才能抢占市场地位，创造更大的产品价值。表面粗糙度是衡量零件表面质量的一项重要指标，是决定零件后期功用的标尺，也是反映铣削加工性能的指标。在普通铣床的加工中，影响表面粗糙度的因素有刀具方面、切削条件被加工材料、工艺系统的精度和刚度等。要想达到较高的表面粗糙度，需要综合多方面因素进行考虑。现重点研究切削条件下进给速度ｖ、主轴转速ｎ、切削深度ａｐ对表面粗糙度的影响。
１ 材料与方法
１．１ 试验方法
表面粗糙度主要是由于加工过程中刀具和零件表面之间的摩擦、切屑分离时的塑性变形，以及工艺系统中存在的高频振动等原因所形成的。根据表面粗糙度的产生原因和生产实际，铣削加工中影响表面粗糙度的可控制因素主要有进给速度ｖ、主轴转速ｎ 和切削深度ａｐ。将这3个因素作为铣削试验的对象，采用正交试验法进行试验与分析，并将试验件和表面粗糙度比较样块进行对比， 得出表面粗糙度的参数，作为试验结果。
各因素水平结合生产实际选取， 主轴转速300～900r ／min，进给速度30～150mm／min，切削深度0.5～2.5 mm。每个因素选取5个不同的因素水平，用L25（56）设计表头，一共进行25组试验，详见表1。
１．２ 材料与设备
试件所用材料为４５ 号钢。X6132 卧式万能卧式铣床：北京第一机床厂；Φ50硬质合金铣刀，镶嵌刀片为3片，采用逆铣干铣法；GB，Ra0.1～6.3表面粗糙度比较样块：衡阳量具刀具总厂；放大镜。
２ 结果与分析
根据试验安排，取样长度为30mm，最终得到25组表面粗糙度的试验结果，见表2。
在以上分析基础上，采用极差分析法分析表2中的25个数据，分别计算进给速度v、主轴转速ｎ，切削深度ａｐ对表面粗糙度的平均影响效果，结果见表3。
表３ 中ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４，ｋ５分别代表３ 个试验因素在１，２，３，４，５ 水平下通过表面粗糙度比较样块对比出来的表面粗糙度的平均值；Ｒ 代表３ 个因素在５ 个水平下的最大方差，通过计算方差可以反映出３ 个因素对表面粗糙度的影响效果。由表3可知：切削深度ａｐ对表面粗糙度的影响效果最大， 其次是主轴转速ｎ，再次是进给速度ｖ。
根据表２ 的数据绘制表面粗糙度分别在切削深度ａｐ、主轴转速ｎ 和进给速度ｖ 作用下的影响曲线，如图1、图2、图3所示。
由图１ 可以看出：随着切削深度的增加，表面粗糙度值越来越大，近似成正比例增大。其原因是随着切削深度的增加，刀所受的切削力增大，刀在加工表面产生的径向跳动也就越厉害，导致零件加工表面粗糙度值变大。由图２ 可以看出：随着主轴转速的增加，表面粗糙度值先减小后增大。在转速300~750r/min 范围内表面粗糙度值减小；在转速750~900r/min 范围内表面粗糙度值减大；在转速为750r/min 时，表面粗糙度值达到最小值，为４．９，此时主轴转速在切削深度和进给速度共同作用下表面质量最好。其原因是随着主轴转速的增加，Φ５０ 硬质合金铣刀属于间歇性切削零件加工表面在同一时间刀片切削次数增加，使得零件加工表面粗糙度值变小。当转速达到一定数值再增加时，刀片与加工表面摩擦加剧产生大量的切削热，形成积削瘤，破坏了刀具表面质量，从而使表面粗糙度值变大。
由图３ 可以看出：随着进给速度的增大，表面粗糙度值先减小后增大，减小幅度没有主轴变化减小幅度那样明显。其原因是随着进给速度的增大，刀在加工表面产生的径向跳动较小， 所以表面粗糙度值减小。
１） 随着切削深度的增加， 表面粗糙度值越来越大；随着主轴转速和进给速度的增加，表面粗糙度值先减小后变大，总体呈增大趋势。
２） 通过分析方差可以反映出切削深度ａｐ对表面粗糙度的影响效果最大，其次是主轴转速ｎ，再次是进给速度ｖ。
３） 在主轴转速ｎ 为750r/min 、切削深度ａｐ 为0.5mm、进给速度ｖ 为118mm/min 时，普通铣床在实际加工中可以达到的表面粗糙度最小，为3.2。
４） 随着主轴转速的提高，表面粗糙度值先减小。当主轴转速达到一定值时，刀具磨损加剧影响表面加工质量，从而使表面粗糙度值变大。
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电话：010-传真：010-邮箱：网站备案号：京ICP备号车削中零件表面粗糙度控制方法探讨--《装备制造技术》2015年08期
车削中零件表面粗糙度控制方法探讨
【摘要】：机械零件的破坏,往往是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的加工质量。表面粗糙度是衡量已加工表面质量比较直观,也是最常采用的一项指标。在机械加工尤其是车削中如何控制零件粗糙度,加工出高质量的零件,也是各类技术人员要解决的首要问题。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TG51【正文快照】：
在车削加工中,由于各种原因使得加工后的零件表面与理想表面不一致,总会存在许多高低不平的微小峰谷,这些微观几何形状误差就是通常意义上的表面粗糙度。如何评定一个零件的表面粗糙程度,我们通常采用R轮廓参数,其中算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz又是最常用的两个高度参数。
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