零件表面粗糙度問題是數控車床加工中常出現的問題，深入分析原因所在，就可以采取相應的改善措施，逐步提高加工質量。

數控車床生產中出現的粗糙度問題，是指在大批量生產中且一度加工正常的情況下，突然產生的粗糙度不合格問題。其產生的原因很多，包括人、刀具、機床和工件材料等。常見的粗糙度問題有粗糙度值在要求的極限、粗糙度值超差以及震紋等。針對實踐中常見的粗糙度問題，本文從對刀、加工路線以及工件原料三個方面進行了剖析，并提出了相應的改善措施。

對刀不正確

1、常見現象

零件加工完成后尺寸合格，唯獨分兩次加工的某表面存在問題：雖加工表面白亮、紋理規則（見圖1），但粗糙度值超差；或者紋理細密、顏色暗淡（見圖2），粗糙度值在極限。

2、問題分析

通常情況下，對某表面進行兩次及以上加工的話，最后一道精加工工序的進給量會小于之前的粗加工。對于加工表面白亮、紋理規則且粗糙度超差的零件，拿它和之前的合格零件進行比較，會發現零件車削紋理的螺距大于合格零件。這說明該表面是粗加工的時候加工出來的，精加工的刀具根本就沒有加工到零件；而紋理細密且顏色暗淡的零件，則是精加工刀具與零件接觸了，但是因為切削量的不足，導致零件表面粗糙度仍較大。

3、問題處理

在未對設備做任何調整的情況下，讓數控車床按照單段執行的方式進行加工。在開始精加工之前停止，用卡尺測量零件，將結果與工藝卡上給出的精加工尺寸要求進行比較；按照工藝設定的加工余量，對刀具補償值進行調整；保證精加工的加工余量，再次進行加工，問題得到消除。待問題消除后，將刀具的補償量寫到對刀數值里面，并且將刀具補償量改回調整之前。

加工路線不適用

1、常見現象

在槽加工時，槽刀主要是靠前端的切削刃進行加工，兩側雖然有加工功能，但并不常用。加工梯形槽時，常規方法是用前端切削刃方式加工斜邊，但得不到理想的粗糙度要求，粗糙度值靠近極限，刀具壽命300件/刃，刀具壽命快要到時偶爾還會出現超差。

對于端面車刀，用一把刀具粗、精車端面時，粗車車下去、精車車上來的走刀方式也比較常用，這樣可以減少走刀，但是卻很容易產生端面震紋（見圖3）。

2、問題分析

槽刀按照用前端加工方式確定的走刀路線，加工出來的質量不好，說明這種加工路線并不適合當前零件的加工需求，或者用槽刀來加工當前零件工藝方案并非最理想的解決方案。

針對端面車刀用一把刀具粗、精車端面的情況，我們進行逐步分析，通過單步執行的方式，分別在該端面粗、精加工完成后，停下來觀察端面的粗糙度情況。發現粗車車下去并沒有震紋，可以得出結論，震紋是在精車車上來時產生的。對車刀的結構（見圖4）進行分析，發現該刀具并不適用于這樣的往復加工。

3、問題處理

對槽刀進行走刀路線調整的試驗，相關參數保持不變，采用相反的走刀路線（見圖5），加工的表面質量改善明顯，粗糙度達到R3，且刀具壽命達到1100件/刃。對于一把車刀粗、精車端面的情況，我們把產生震紋的這次走刀的方向做了一個改變（見圖6），把從下往上的方向改為從上往下，只改變走刀軌跡，不改變加工參數，震紋隨即消除。

來料發生變化

1、常見現象

來料變化引起的粗糙度問題，通常會在兩種情況下產生：一種是只車一刀完成加工的，端面或者外倒角會出現震紋；另一種是前面工序有過粗加工，再進行精加工時，在圓角或者臺階根部會有震紋產生（如圖7）?，F象發生后，無論是更換刀桿和刀具，還是重新對刀都無法消除該震紋。

2．問題分析

出現震紋說明刀具在加工中受到了較大的阻力。對于只車一刀完成加工的情況，因為是切削毛坯面，刀具要切掉的余量變大了，所以端面或者外倒角有震紋。而對于前面工序有過粗加工的情況，加工余量比較穩定，那么就可能是材料的硬度等情況引起的切削阻力增大而產生的震紋。

3．問題處理

毛坯尺寸雖然有公差要求，但其公差范圍較大，1mm以上的公差對毛坯來講都是非常常見的。在之前的生產中，毛坯可能是穩定在一個狀態，而一段時間后則可能會變成另外一個狀態，但是其尺寸又在公差范圍內。這種情況通常可將一刀加工分成兩刀加工，使產生最終表面的第二刀有一個穩定的加工余量，這樣震紋就消除了。

毛坯的微量元素、硬度等要求也是一個范圍，一定的加工參數不一定能夠完全適用毛坯的整個材質要求范圍的加工。當發現震紋且各項檢查結果都在要求范圍內時，可以微量的調整一下震紋區域的加工參數，使加工進給量變小，從而消除問題。

結語

綜上所述，導致數控車床生產中出現粗糙度問題的原因都十分常見。在處理這類問題時，通常我們可以通過三個步驟來查找原因：首先，尋找差異，就是比較問題出現前后，設備有哪些因素發生過變化，實際的加工與工藝的符合性怎樣；通過恢復變化過的因素，和恢復符合性消除問題。然后，對恢復后仍不能消除的進行加工的合理性分析，制定試驗措施進行驗證。最后，根據之前得到的結果，對加工工藝或程序進行修改。

從前面的實例我們也可以看出，常見的粗糙度問題基本上都可以通過調整程序來改善。然而，當遇到問題時不能首先就調整程序，而應該先從產生不合格前后有變化的因素里，尋找導致不合格的因素。沒有找到問題點就調整程序往往會使真正的原因被掩蓋，而且會導致新的問題出現，如刀具壽命低、加工節拍變慢，甚至發生撞刀。只有當用原有程序本來就不合理，存在優化空間時，消除影響原因的成本遠大于修改程序而增加的成本時，才需要通過調試加工程序來消除問題。