1.加工表面粗糙度

切削加工表面粗糙度主要取决于切削残留面积的高度，并与切削表面塑性变形及积屑瘤的产生有关。

（1）切削残留面积。

由于刀具切削刃的几何形状、几何参数、进给运动及切削刃本身的粗糙度等原因，未能将被加工表面上的材料层完全干净地去除掉，在已加工表面上遗留下残留面积。残留面积的高度构成了表面粗糙度Rz。

图12-36表示出了车削加工残留面积的高度。图12-36（a）所示为使用直线刀刃切削的情况，其切削残留面积高度为

图12-36　车削加工残留面积

（a）直线刀刃；（b）圆弧刀刃

图12-36（b）所示为使用圆弧刀刃切削的情况，其切削残留面积的高度为

从以上两式得知，影响切削残留面积高度的因素主要包括刀尖圆弧半径rε、主偏角κr、副偏角及进给量f等。

实际上，加工表面的粗糙度总是大于按以上计算的残留面积的高度。只有当切削脆性材料或高速切削塑性材料时，实际加工表面的粗糙度才比较接近残留面积的高度，这说明影响表面粗糙度大小的还有其他种种因素。

（2）切削表面塑性变形和积屑瘤。

图12-37所示为加工塑性材料时切削速度对表面粗糙度的影响。图12-37中反映，切削速度v处于30～50m/min时，表面粗糙度值最大，这是由于此时容易产生积屑瘤或鳞刺。鳞刺是指切削加工表面在切削速度方向产生的鱼鳞片状的毛刺。

图12-37　高粗糙度值的切削速度范围

积屑瘤和鳞刺均使表面粗糙度值加大。当切削速度超100m/min时，表面粗糙度值反而下降并趋于稳定。

结论是，选择低速宽刀精切和高速精切，往往可以得到较小的表面粗糙度值。(www.daowen.com)

一般来说，材料韧性越大或塑性变形趋势越大，被加工表面粗糙度就越大。切削脆性材料比切削塑性材料容易达到表面粗糙度的要求。对于同样的材料，金相组织越是粗大，切削加工后的表面粗糙度值也越大。为减小切削加工后的表面粗糙度值，常在精加工前进行调质处理（淬火+高温回火），目的在于得到均匀细密的晶粒组织和较高的硬度。

此外，合理选择切削液，适当增大刀具法前角、提高刀具的刃磨质量等，均能有效地减小加工表面粗糙度值。

2.磨削加工的表面粗糙度

（1）磨削用量对粗糙度的影响。

磨削时，砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，因而工件表面的粗糙度值就越小，如图12-38（a）所示。

图12-38　磨削用量与粗糙度的关系

工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反。增大工件速度时，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，表面粗糙度值将增加，如图12-38（b）所示。

磨削深度（背吃刀量）增大，表层塑性变形将随之增大，被磨表面粗糙度值也会增大，如图12-38（c）所示。

另外，砂轮的纵向进给减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值将减小。

（2）砂轮结构对粗糙度的影响。

①砂轮结构中，砂轮粒度越细，磨削的表面粗糙度值越小。但磨粒太细时，砂轮易被磨屑堵塞，若导热情况不好，反而会在加工表面产生烧伤等现象，使表面粗糙度值增大。因此，砂轮粒度常取为46～60号。

②砂轮硬度的影响。砂轮太硬，磨粒不易脱落，磨钝了的磨粒不能及时被新磨粒替代，使表面粗糙度值增大；砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会使表面粗糙度值增大。因此，常选用中软砂轮。

③砂轮修整。砂轮修整对表面粗糙度也有重要影响。精细修整过的砂轮可有效减小被磨工件的表面粗糙度值。