选择合适的刀具与切削参数，对提高精密加工件的表面质量有多重要？

精密和超精密切削加工是一项内容广泛的新技术。它的加工精度和表面质量是由所使用的的精密机床设备，金刚石刀具，切削加工工艺设计计量和误差补偿技术，操作者的技术水平，环境条件等多种因素影响的综合结果。今天小编就如何选择合适的刀具与切削参数，提高精密和超精密加工零件的表面质量进行研究。

目前，通常加工精度在0.1~1μm，加工表面粗糙度在Ra0.02~0.1μm之间的加工方法称为精密加工，而加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra0.01μm的加工方法称为超精密加工。

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精密和超精密切削对刀具的要求

为实现精密和超精密切削加工，刀具应该具备以下的性能：

（1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性数量，以保证刀具有较长的寿命和较高的尺寸耐用度；

（2）刃口能磨得极其锋锐，刃口半径值极小，能实现超薄切削；

（3）刀刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，极好的刀刃才能得到超光滑的镜面；

（4）工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦系数低，能得到极好的加工表面的完整性。

上述要求决定了精密和超精密切削加工使用刀具的性能要求。PCD聚晶金刚石有极高的硬度、耐磨性和强度，导热性能好，与有色金属的摩擦系数低，能加工出极锋利的刀刃等，是理想的精密和超精密切削加工材料。

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切削参数对加工表面质量的影响

（1）切削速度的影响

切削速度的变化，将影响切削变形，影响加工表面的粗糙度和变质层，但实验证明在常用的超精密切削速度范围内对加工表面的粗糙度影响并不显著。超精密切削实际选择的切削速度，经常是根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。因为在该转速时表面粗糙度最小，表面加工质量最高。使用质量好，特别是动特性好，振动小的超精密机床可以使用高的切削速度，提高加工的效率。

（2）进给量和修光刃的影响

为使加工表面粗糙度值减小，超精切削加工都采用很小的进给量，刀具制成带修光刃的。图5是在超精密切削条件下，变化进给量得到的加工表面粗糙度实验情况，可见在进给量f<5μm/r时，均可达到Rmax<0.05μm的镜面。

（3）背吃刀量变化的影响

经过精密研磨的单晶天然金刚石刀具，可以达到刃口半径< 0.05～0.1μm，这时最小背吃刀量可以在0.1μm以下 ，可得到超光滑表面，实验证明，在刀具刃口半径足够小时（< 0.05～0.1μm）在超精密切削范围内，背吃刀量变化对加工表面粗糙度影响很小，但若刀具刃口半径较大时，则背吃刀量小时，切削困难，变质层大，会使加工表面粗糙度值增大。

结尾

超精密切削是金属切削的一种，它也服从金属切削的普遍规律，同时也有它不少的特殊规律。这是金刚石刀具的特殊物理化学性能和切削层极薄等原因造成的。因此研究和掌握这些规律，是提高精密和超精密加工零件表面质量的重要措施。

综上所述 ，为获得超光滑的表面加工质量，首先要选用PCD聚晶金刚石刀具，并且刀具应具有极小的刃口半径，极高的锋锐度，切削速度则应根据精密加工机床的动特性和切削系统的动特性选取，选择使机床系统振动最小的转速，加工进给量也应比较小。

（刀具服务网）

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