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浅谈影响异型丝加工过程中表面粗糙度要点有哪些?


​影响异型丝加工过程中表面粗糙度的要点主要包括以下方面:
异型丝加工
一、材料因素
材料硬度与均匀性
材料硬度太高会增加刀具磨损,导致加工表面出现划痕或撕裂;硬度不均匀可能导致局部切削力波动,影响表面光洁度。
例如:高强度合金钢需采用耐磨刀具并优化进给速度。
材料内部缺陷
材料中的夹杂物、气孔或偏析会在加工时造成表面缺陷,如凹坑或凸起。
控制措施:选用高纯度原材料,或通过热处理改善材料均匀性。
二、加工工艺参数
切削速度与进给量
切削速度:过高可能导致刀具过热,加剧磨损;过低则可能引发振动(颤纹)。
进给量:进给量过大时,残留面积高度增加,表面粗糙度恶化。
优化方向:根据材料和刀具类型选择合理参数(如硬质合金刀具加工钢件时,切削速度可选 100-200 m/min)。
加工方式选择
拉拔工艺:模具光洁度、润滑效果直接影响表面质量。例如,采用聚晶金刚石(PCD)模具可减少摩擦。
铣削 / 车削:刀具几何角度(如前角、后角)需匹配材料特性,避免切削刃与工件摩擦。
三、刀具与模具状态
刀具磨损与几何精度
刀具磨损后,切削刃变钝,导致切削力增大、表面出现犁沟或毛刺。
定期检查刀具磨损量(如后刀面磨损量 VB ≤ 0.3 mm 时需更换)。
模具表面质量
拉拔或轧制模具的表面粗糙度直接传递到异型丝表面。例如,模具表面 Ra 需控制在 0.4 μm 以下。
维护措施:定期抛光模具,避免异物粘附。
四、冷却与润滑
切削液的作用
有效冷却可降低加工区域温度,减少热变形和刀具磨损;润滑可减少摩擦,避免积屑瘤形成。
推荐使用极压切削液(如含硫、氯添加剂)处理难加工材料。
润滑方式
拉拔时采用磷化皂化处理,可在钢丝表面形成润滑膜,减少模具与材料的直接接触。
五、设备与工装精度
机床刚性与振动
机床刚性不足或传动系统间隙过大易引发振动,导致表面出现振纹。
解决方案:使用高刚性机床,调整刀具悬伸长度,避免共振频率。
夹具定位精度
异型丝夹持不牢或定位偏差会导致加工过程中材料偏移,影响表面一致性。
要求:夹具重复定位精度≤0.01 mm。
六、操作规范与后处理
进给稳定性
手动进给时需保持均匀,避免忽快忽慢造成表面不均匀。
自动化设备需设置合理加减速参数。
表面处理工艺
加工后可通过抛光、电化学处理或喷丸等工艺进一步降低表面粗糙度。
例如:电解抛光可将表面粗糙度从 Ra 0.8 μm 降至 Ra 0.2 μm。
七、检测与反馈
在线检测
使用非接触式激光测径仪或粗糙度仪实时监控表面质量。
阈值设定:根据产品要求(如航空航天用异型丝 Ra ≤ 0.4 μm)。
工艺优化
结合检测数据反向优化参数,例如通过正交试验法确定最佳切削参数组合。

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