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異型絲加工過程中表面粗糙度的要點(diǎn)主要包括以下方面:
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一、材料因素
材料硬度與均勻性
材料硬度太高會(huì)增加刀具磨損,導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)劃痕或撕裂;硬度不均勻可能導(dǎo)致局部切削力波動(dòng),影響表面光潔度。
例如:高強(qiáng)度合金鋼需采用耐磨刀具并優(yōu)化進(jìn)給速度。
材料內(nèi)部缺陷
材料中的夾雜物、氣孔或偏析會(huì)在加工時(shí)造成表面缺陷,如凹坑或凸起。
控制措施:選用高純度原材料,或通過熱處理改善材料均勻性。
二、加工工藝參數(shù)
切削速度與進(jìn)給量
切削速度:過高可能導(dǎo)致刀具過熱,加劇磨損;過低則可能引發(fā)振動(dòng)(顫紋)。
進(jìn)給量:進(jìn)給量過大時(shí),殘留面積高度增加,表面粗糙度惡化。
優(yōu)化方向:根據(jù)材料和刀具類型選擇合理參數(shù)(如硬質(zhì)合金刀具加工鋼件時(shí),切削速度可選 100-200 m/min)。
加工方式選擇
拉拔工藝:模具光潔度、潤(rùn)滑效果直接影響表面質(zhì)量。例如,采用聚晶金剛石(PCD)模具可減少摩擦。
銑削 / 車削:刀具幾何角度(如前角、后角)需匹配材料特性,避免切削刃與工件摩擦。
三、刀具與模具狀態(tài)
刀具磨損與幾何精度
刀具磨損后,切削刃變鈍,導(dǎo)致切削力增大、表面出現(xiàn)犁溝或毛刺。
定期檢查刀具磨損量(如后刀面磨損量 VB ≤ 0.3 mm 時(shí)需更換)。
模具表面質(zhì)量
拉拔或軋制模具的表面粗糙度直接傳遞到異型絲表面。例如,模具表面 Ra 需控制在 0.4 μm 以下。
維護(hù)措施:定期拋光模具,避免異物粘附。
四、冷卻與潤(rùn)滑
切削液的作用
有效冷卻可降低加工區(qū)域溫度,減少熱變形和刀具磨損;潤(rùn)滑可減少摩擦,避免積屑瘤形成。
推薦使用極壓切削液(如含硫、氯添加劑)處理難加工材料。
潤(rùn)滑方式
拉拔時(shí)采用磷化皂化處理,可在鋼絲表面形成潤(rùn)滑膜,減少模具與材料的直接接觸。
五、設(shè)備與工裝精度
機(jī)床剛性與振動(dòng)
機(jī)床剛性不足或傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過大易引發(fā)振動(dòng),導(dǎo)致表面出現(xiàn)振紋。
解決方案:使用高剛性機(jī)床,調(diào)整刀具懸伸長(zhǎng)度,避免共振頻率。
夾具定位精度
異型絲夾持不牢或定位偏差會(huì)導(dǎo)致加工過程中材料偏移,影響表面一致性。
要求:夾具重復(fù)定位精度≤0.01 mm。
六、操作規(guī)范與后處理
進(jìn)給穩(wěn)定性
手動(dòng)進(jìn)給時(shí)需保持均勻,避免忽快忽慢造成表面不均勻。
自動(dòng)化設(shè)備需設(shè)置合理加減速參數(shù)。
表面處理工藝
加工后可通過拋光、電化學(xué)處理或噴丸等工藝進(jìn)一步降低表面粗糙度。
例如:電解拋光可將表面粗糙度從 Ra 0.8 μm 降至 Ra 0.2 μm。
七、檢測(cè)與反饋
在線檢測(cè)
使用非接觸式激光測(cè)徑儀或粗糙度儀實(shí)時(shí)監(jiān)控表面質(zhì)量。
閾值設(shè)定:根據(jù)產(chǎn)品要求(如航空航天用異型絲 Ra ≤ 0.4 μm)。
工藝優(yōu)化
結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)反向優(yōu)化參數(shù),例如通過正交試驗(yàn)法確定最佳切削參數(shù)組合。