表面流痕会影响
高精密机械加工的表面质量和精度,解决这一问题需要从优化加工工艺、调整加工参数、维护设备和刀具等方面入手,以下是具体措施:

优化加工工艺
合理选择切削液:根据加工材料和工艺要求,选择具有良好润滑性、冷却性和清洗性的切削液。例如,对于铝合金材料,可选用含氯的切削液,能有效降低切削力和切削温度,减少流痕产生。同时,要确保切削液的浓度和流量合适,定期更换切削液,以保持其性能稳定。
优化加工路径:编程时,应根据零件的形状、结构和加工要求,规划合理的刀具路径。避免刀具在切削过程中频繁改变方向和速度,尽量保持切削运动的平稳性。对于复杂形状的零件,可以采用分层切削、分段切削等方式,减少切削力的突变,降低流痕出现的概率。
调整加工参数
降低切削速度:切削速度过高容易导致切削力和切削温度急剧上升,使工件表面材料软化,进而产生流痕。适当降低切削速度,可使切削过程更加平稳,减少材料的变形和流动。但切削速度过低会影响加工效率,需要根据具体材料和加工要求进行合理调整。例如,在加工钢材时,切削速度可控制在 50 - 150m/min 范围内。
减小进给量:进给量过大,会使刀具在单位时间内切除的材料过多,导致切削力增大,容易产生流痕。减小进给量可以使切削过程更加均匀,提高表面质量。一般来说,进给量可控制在 0.05 - 0.2mm/r 之间。不过,进给量过小会增加加工时间和成本,需综合考虑各方面因素。
控制切削深度:切削深度对切削力和表面质量有重要影响。过大的切削深度会使切削力大幅增加,导致工件表面出现流痕甚至变形。在高精密机械加工中,应采用较小的切削深度,分多次进行切削,逐步达到所需的尺寸和精度。例如,每次切削深度可控制在 0.1 - 0.5mm 之间。
改善刀具和设备
选择合适的刀具:根据加工材料和工艺要求,选择刀具的材料、几何形状和尺寸。例如,对于高硬度材料的加工,可选用硬质合金刀具或金刚石刀具;刀具的前角、后角和刃倾角等参数要合理,以减小切削力和切削热,提高表面质量。同时,要确保刀具的刃口锋利,磨损后的刀具应及时更换或重磨,避免因刀具磨损而产生流痕。
提高设备精度和稳定性:高精密机械加工需要设备具有较高的精度和稳定性。定期对设备进行维护保养,检查和调整设备的各项精度指标,如主轴的回转精度、工作台的平面度和运动精度等。确保设备的传动系统、润滑系统和冷却系统等正常运行,减少设备振动和热变形,为加工提供稳定的工作环境。
加强工件装夹和定位
选择合适的夹具:根据工件的形状、尺寸和结构特点,选择合适的夹具进行装夹。夹具应具有足够的刚性和精度,能够保证工件在加工过程中的定位准确和夹紧牢固。例如,对于薄壁件的加工,可采用弹性夹具或真空夹具,以均匀分布夹紧力,防止工件变形和位移,从而减少流痕的产生。
正确装夹和定位工件:在装夹工件时,要确保工件的定位基准与机床坐标轴之间的平行度和垂直度,避免因定位不准确导致的加工误差和流痕。同时,要注意装夹顺序和夹紧力的大小,先预紧后再进行最终夹紧,以保证工件在加工过程中的稳定性。