表面粗糙度作为灰铸铁表面质量的一项重要衡量指标，不仅直接决定了灰铸铁零件的外观精美程度，而且对机器的装备质量及灰铸铁零件的使用寿命都有着很大的影响。本文着重从机床、刀具、切削参数三方面分析如何提高灰铸铁零件的表面粗糙度，资料由华菱超硬提供，分享给大家以供探讨。

1、机床对灰铸铁零件表面粗糙度的影响

 机床刚性差，主轴精度差，机床固定不牢固，机床各部件配合间隙较大等因素都会影响灰铸铁零件的表面粗糙度。

 举个例子：如机床主轴跳动精度是0.002mm，也就是2微米跳动，那理论上是不可能加工出粗糙度会低于0.002mm粗糙度的工件，一般表面粗糙度Ra1.0的工件还可以加工出来。并且灰铸铁本身是铸造件，就不会像钢件一样轻松加工出较高的表面粗糙度，再加上机床自身的条件差，更难保证表面粗糙度。

 机床刚性一般是出厂时就设置好的，无法修改，除了机床刚性外，还可调整主轴间隙，提高轴承精度等，使机床间隙变小，从而对灰铸铁零件在加工中获得较高的表面粗糙度得到一定保障。

2、切削刀具对灰铸铁零件表面粗糙度的影响

 刀具材料，几何参数的选择不恰当，刀具磨损等因素都会影响表面粗糙度。

 （1）刀具材料的选择

 当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时，被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺，因此凡是粘结严重的，摩擦严重的，表面粗糙度就大，反之就小。同样加工灰铸铁零件，硬质合金刀片很难达到Ra1.6的表面粗糙度，即使达到了，其刀具寿命也大打折扣，而BNK30牌号的CBN刀具则由于刀具材料摩擦系数低，优异的高温热稳定性和耐磨性，可在切削速度高出硬质合金几倍的条件下，轻松加工出Ra1.6的表面粗糙度，同时刀具寿命是硬质合金刀具的几十倍，表面亮度提高一个数量级。

（2）刀具几何参数的选择

刀具几何参数中对表面粗糙度影响较大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圆弧半径re。当主、副偏角小时，已加工表面残留面积的高度亦小，因而可减小表面粗糙度；副偏角越小，表面粗糙度越低，但减小副偏角容易引起震动，故减小副偏角，要根据机床的刚性而定。刀尖圆弧半径re对表面粗糙度的影响：在刚度允许的情况下re增大时，表面粗糙度将降低，增大re是降低表面粗糙度的好方法。因此减少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圆弧半径r，均可减小残留面积的高度，从而降低表面租糙度。

 华菱超硬刀具工程师说过，“对于刀尖圆弧角的选择建议依据加工工件的刚性和粗糙度要求选择，如果刚性好，尽量选择大的圆弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光洁度；但镗孔时或者切削细长轴或薄壁零件时因为系统刚性差，常选用较小的刀尖圆弧半径”。

    （3）刀具磨损

 刀具的磨损分为三个阶段:初期磨损、正常磨损和剧烈磨损。当刀具进入剧烈磨损阶段，刀具后刀面磨损率急剧上升，系统又趋向于不稳定，振动随之增大，表面粗糙度的变化幅度也急剧上升。

 在灰铸铁领域，很多零件都属于批量生产，对其产品质量的一致性和生产效率要求较高，因此很多机加工企业不等到刀具达到剧烈磨损第三阶段就选择换刀，也称之为强制换刀，机加工企业会对刀具进行反复测试，确定一个临界点，在保证灰铸铁表面粗糙度要求和尺寸精度的情况下，又不影响整体生产效率。

3、切削参数对灰铸铁零件表面粗糙度的影响

 切削参数选择的不同，对表面粗糙度影响较大，应引起足够的重视。精加工是保证灰铸铁零件表面粗糙度的重要工序，因此精加工时，切削参数应以保证灰铸铁零件表面粗糙度为主，并兼顾生产率和必要的刀具寿命。精加工的吃刀深度是根据加工精度和表面粗糙度要求，由粗加工后留下的余量确定的，一般吃刀深度控制在0.5mm以内。同时在机床刚性条件许可的条件下，可充分发挥刀具的切削性能，采用较高的切削速度对灰铸铁零件进行高速加工。

4、其他因素对灰铸铁零件表面粗糙度的影响

 如灰铸铁零件自身存在一些铸造缺陷，切削液选择不合理，加工方式的不同等都会影响灰铸铁零件的表现粗糙度。

 华菱超硬刀具工程师说过，“除了机床，刀具，切削参数三大因素外，切削液，灰铸铁零件本身，加工方式等因素也对灰铸铁零件的表面粗糙度造成一定的影响，如车削、铣削、镗削灰铸铁零件时，在机床，切削参数等因素都许可的条件下，华菱超硬CBN刀具亦可加工出Ra0.8的表面粗糙度，但对刀具寿命会有所影响，具体需要根据实际加工情况判断”。

5、总结

 鉴于表面粗糙度对机器零件使用性能有较为直接的影响，而实际生产中影响表面粗糙度的因素又是来自多方面的，因此应该全方面兼顾各种因素，对表面粗糙度根据需要提出比较经济适用的要求。