摘要：為了研究普通銑床零件加工表（biǎo）麵粗糙（cāo）度的影響因素，在相同的銑（xǐ）床機切削條件下，將毛坯進給速度、主軸轉動速度和切削（xuē）深度 3 個主要因素作為試驗（yàn）對象，采用正交實驗法進行對比試驗，計算不同條件下（xià）的零件表麵粗糙度，並分析數據結果。結果表明，隨（suí）著主軸轉速和進給速度的（de）提升，零件表麵粗（cū）糙度在（zài）變小達（dá）到最小值後再逐步變大，總體呈增大趨勢，其中 3 種因素影響力的排序（xù）是切削深度 > 主軸轉速 > 進給速度。

     在工業市場（chǎng）上，普（pǔ）通銑床具（jù）有速度快、成本低、製作（zuò）靈活，易於滿足多種小批量生產需求的優勢，牢（láo）牢占據了中小企業市場，在國內外（wài）被廣泛應（yīng）用；但（dàn）其缺點也（yě）顯而易見，那就是（shì）加工精度低、設備操作（zuò）簡單、市場競爭大（dà）、惡性競（jìng）爭屢（lǚ）見不鮮，易被市場（chǎng）淘汰。隨著（zhe）近些年來科（kē）技的發展，加工中心、數（shù）控機床等大型全自動零件加工設備的興起，逐步取代了普通（tōng）銑床的市場占有率，壟斷了部分加工行（háng）業。因此，普通銑床行業隻有不斷地提升機床加工能力，提高產品精度、增強產品（pǐn）質（zhì）量，才能在（zài）激烈的（de）市場競爭中站穩腳跟，擴大行業範圍。

     零件表麵粗糙度的影響（xiǎng）要素要從軟件和硬件兩方麵來進行分析。普通銑床自帶程序輸入功能，需（xū）要手動輸入，而根據毛坯用料（liào）、切割刀具、產品數量和質量要（yào）求等原因，在程序上會有細微的變化，例（lì）如餘量的存留、加工的次數等。從硬件角度來說，工作台的操作工具的選（xuǎn）擇與使用方式，對零件的（de）粗糙度有著最直接的影響。在普通銑床的加工（gōng）過程中，刀具和零（líng）件表麵所產生的摩擦力與相互作用力、餘（yú）料分離時的離心力所產生（shēng）的塑（sù）性變（biàn）形，以及機械快（kuài）速轉（zhuǎn）動時所（suǒ）產生的高頻振動都會提高加工零件表麵粗（cū）糙度（dù）。

   

     通過對實際生產的計算研究，對零（líng）件加（jiā）工表（biǎo）麵的粗糙度造成影響的可控因素主要有進給速度、切削深度以及主軸轉速，另外一些工具損耗、機械振（zhèn）幅、負麵傾斜等因素對（duì）粗糙（cāo）度造成的影響較（jiào）小，可以忽略不計。將上述 3 個可控（kòng）的主要（yào）因素（sù）作為（wéi）試驗對象，采（cǎi）用正交試驗法進行對比試驗，並分析（xī）數據結（jié）果，從而計算出零件表麵（miàn）粗糙度的參（cān）數，作為試（shì）驗的結果。在試（shì）驗中，結合日常實際生產參數，將切削深度設（shè）置（zhì）在 0.5～2.5 mm，以此為基準，每增長 0.5 mm 對應 5 個不同的因素水平，主軸速度在 300～900 r/min，進給速度為 30～50 mm/min，取中間值與切削深（shēn）度相

 

   

     本試驗采用西門子（zǐ） 840d 係統銑床機，因生產年代久遠，廣為應用，可以更直觀有效地分析普（pǔ）通銑床廠對於零件粗糙度的控製效果（guǒ），所用毛坯材料為 45號鋼，長度 30 mm、直徑 6 mm。刀片選取（qǔ）直徑為 50mm 的硬合金銑床（chuáng）刀，鑲嵌 3 個刀片（piàn），采用逆銑發進行切削，GB 6061.2—1986，比較樣塊表麵粗糙（cāo）度為0.2～6.4 μm，配備放大鏡、遊標卡尺等測量工具。

     表 3 中（zhōng）的 K 參數代表了試驗因素在 5 個不同試驗因子下所產生的的零（líng）件表麵粗糙度的對比（bǐ）結果的平均值，R 則代表切削（xuē）深度、主軸轉速、進給（gěi）速（sù）度 3 個因素在 5 個不同切削深度水平下（xià）所產生的最大方差，通過對方差（chà）參數（shù）的計算可以反應（yīng）切削深度、轉軸速度、給進（jìn）速度 3 個因素對普（pǔ）通銑床零件加工表麵粗糙度的影響效果，可以直觀反（fǎn）饋出因素（sù）與粗糙度之間的數據關係。

 

 

    由表 3 可知，銑床加工時對（duì）零件表麵影響（xiǎng）程度由大至小的排序分別為切削深度 > 主軸轉速 > 進給速度，同時由表 2 可知，隨著（zhe）銑床（chuáng）機主軸轉速（sù）的不斷增大，表麵粗（cū）糙度會先小後大（dà），逐步遞增，這是由於金屬刀（dāo）具屬（shǔ）於間接性切削（xuē），具有一（yī）定的金屬（shǔ）疲憊性，當加工精度達到一定高度時，零件表麵的粗糙度降低，但隨著加工強度的進一步推薦，刀片與（yǔ）毛坯之間阻力增加，從而（ér）使刀片的消耗程度加大，從而損傷（shāng）毛坯增加零件表麵的粗（cū）糙度。此外，為了試驗的公正（zhèng）客觀（guān），本次切削沒有（yǒu）使用冷卻液，單純（chún）計（jì）算切削深度、轉軸速度、給進速度三（sān）個主要因素的變化（huà）對零件（jiàn）表麵粗（cū）糙度所產（chǎn）生的影響，在實際應用中，冷卻液可以有效地對刀片和毛坯（pī）的接觸進行潤滑降溫（wēn），可以減少刀具（jù）的磨損，降低（dī）成（chéng）本損耗，增加零件精度，但不同的冷卻液以（yǐ）及不同的使用（yòng）量在生產中產生的實際效果是不一樣的（de），因此需要銑（xǐ）床加工（gōng）企業在實際生產中自（zì）行摸索（suǒ），找到最合適的（de）生產工作行為。

     另外，由表 2 可以看出，當切削深度為 0.5 mm、主（zhǔ）軸轉速為 750 r/min、進給速度為 118 mm/min 的時候，加工零件（jiàn）表（biǎo）麵的（de）粗糙度為最低，僅有 3.2 μm，縱（zòng）向對比上（shàng）下數據，均降低了 1 個度左右的損耗。這說明，在此種狀況下，切削深度、轉軸速度、給進速度達到了最合適的平衡，對（duì）於刀片產生了較小的磨損負擔（dān），但從（cóng）橫向數據對比（bǐ）來看（kàn），切（qiē）削深度對銑床零件加工表麵粗糙度的影響（xiǎng）作用最大，是決定零件加工（gōng）表麵粗糙度的重要數值，在實際生產中，工廠可以選擇降（jiàng）低切削深度，多次切削的方式來進行加工，進一步提高加工零件的精度，提高產（chǎn）品（pǐn）質量，增強市場競爭力 。

     根據試驗結果可以得知，在同等操作環境下，零件表（biǎo）麵粗糙度隨著切削深度的增加而增加，在同樣的切削（xuē）深度下，會隨著主軸轉速與進給（gěi）速度的遞增而增加，整體粗糙度先小後大，並逐步擴大。通過方差數據的分析對比可知，銑床加工時對零件表麵影響因素（sù）由大至小的排序分別為切削深度（dù） > 主軸轉速 > 進給速度，其中切削深度對粗糙度的影響遠超於（yú）主軸轉速和（hé）進給速度（dù），是影響零件表麵粗糙度的最主要因素。試驗結果顯示，當主軸轉速（sù）在 750 r/min、切削深度（dù）為 0.5mm、進給速度為 118 mm/min 的時候，普通銑床在加工中表麵粗糙度數值（zhí）最低（dī）。當主軸加（jiā）速時，粗糙度先小後（hòu）大，並穩步（bù）上（shàng）升，這（zhè）是由於當（dāng）主軸達到一定轉速時，刀具的（de）磨損影響了加工質量，從而導致粗糙度上升，因（yīn）此根據刀（dāo）具材質及零件（jiàn）的不同，需要固定時間更（gèng）換刀片，避免其對零件粗糙度產生過大的影響。