在機加工過程中，出現(xiàn)刀紋主要有以下原因：

一、刀具方面

1. 刀具磨損

• 刀具在切削過程中，切削刃會逐漸磨損。當?shù)毒吆蟮睹婺p到一定程度時，切削刃變鈍，切削力增大。在加工時，刀具會對工件表面產(chǎn)生擠壓和摩擦，導致工件表面形成不均勻的刀紋。例如，在車削加工中，車刀磨損后，會在工件外圓表面產(chǎn)生明顯的螺旋狀刀紋。

• 刀尖磨損也會影響加工表面質(zhì)量。刀尖圓弧半徑的變化或者刀尖的破損，會改變切削刃的幾何形狀，使切削過程中的切削力分布發(fā)生改變，進而在工件表面形成刀紋。

2. 刀具幾何參數(shù)

• 刀具的前角、后角和主偏角等幾何參數(shù)選擇不當會產(chǎn)生刀紋。如果前角過小，切削力會增大，切削變形嚴重，容易在工件表面產(chǎn)生振動痕跡。例如，在銑削加工中，銑刀前角不合適，會使銑削力增大，導致銑床工作臺或工件振動，從而在加工表面出現(xiàn)有規(guī)律的波紋狀刀紋。

• 后角的大小影響刀具后刀面與已加工表面之間的摩擦。后角過小，摩擦嚴重，會使已加工表面被刀具后刀面劃傷，產(chǎn)生刀紋。主偏角的變化會改變切削力的方向和大小，不合理的主偏角可能導致切削力在某個方向上過大，引起工件或刀具的振動，出現(xiàn)刀紋。

3. 刀具安裝

• 刀具安裝的偏心或傾斜是產(chǎn)生刀紋的一個重要原因。在車削加工中，如果車刀安裝高于或低于工件中心，會改變切削刃的工作角度，使切削力發(fā)生變化，導致工件表面出現(xiàn)螺旋形刀紋。

• 對于銑刀等旋轉(zhuǎn)刀具，刀具與主軸的同軸度偏差會造成刀具在旋轉(zhuǎn)過程中的不平衡，引起振動，在工件表面留下刀紋。而且刀具安裝不牢固，在切削過程中刀具發(fā)生松動或位移，也會使加工表面質(zhì)量惡化，出現(xiàn)刀紋。

二、機床方面

1. 機床精度

• 機床的主軸精度對加工表面質(zhì)量有很大影響。如果主軸存在徑向跳動或軸向竄動，在加工過程中，刀具會隨著主軸的不準確運動而產(chǎn)生振動，使工件表面形成圓形或軸向的刀紋。例如，在鉆削加工時，鉆床主軸的徑向跳動會導致鉆出的孔壁表面出現(xiàn)螺旋形刀紋。

• 機床導軌的直線度和平行度誤差也會引起刀紋。當工作臺或刀具在導軌上移動時，由于導軌精度不足，會使刀具與工件之間的相對運動軌跡發(fā)生偏差，在工件表面形成直線度或平面度不符合要求的刀紋。

2. 機床振動

• 機床自身的振動源很多，如電機的旋轉(zhuǎn)不平衡、液壓系統(tǒng)的壓力脈動等。這些振動會傳遞給刀具和工件，在加工表面產(chǎn)生振動刀紋。特別是在高速切削或高精度加工時，機床的微小振動都會被放大，嚴重影響加工表面質(zhì)量。

• 切削過程中產(chǎn)生的切削力也會引起機床的振動。當切削力的頻率與機床的固有頻率接近時，會發(fā)生共振現(xiàn)象，導致加工表面出現(xiàn)明顯的、有規(guī)律的振動刀紋。

三、工件方面

1. 工件材料

• 工件材料的硬度不均勻會導致刀紋的出現(xiàn)。如果工件內(nèi)部存在硬質(zhì)點或局部硬度變化，在切削過程中，切削力會因材料硬度的不同而發(fā)生波動，使刀具與工件之間的切削狀態(tài)不穩(wěn)定，從而在工件表面產(chǎn)生刀紋。例如，在鍛造或鑄造后的工件進行加工時，由于其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不均勻，加工表面容易出現(xiàn)刀紋。

• 工件材料的韌性也會影響刀紋的產(chǎn)生。韌性好的材料在切削過程中容易產(chǎn)生塑性變形，使切削力增大，可能導致工件或刀具振動，進而在工件表面出現(xiàn)刀紋。

2. 工件裝夾

• 工件裝夾不牢固會引起工件在加工過程中的位移或振動。例如，在銑削加工中，如果工件沒有被夾緊，在銑刀的切削力作用下，工件會發(fā)生移動，導致加工表面出現(xiàn)劃痕或不規(guī)則的刀紋。

• 裝夾方式不合理也會產(chǎn)生刀紋。如采用三爪卡盤裝夾薄壁工件時，由于夾緊力分布不均勻，工件會發(fā)生變形，在加工后松開裝夾，工件恢復變形，表面就會出現(xiàn)因變形而產(chǎn)生的刀紋。

四、切削參數(shù)方面

1. 切削速度

• 切削速度選擇不當會引起刀紋。如果切削速度過高，刀具與工件之間的摩擦熱急劇增加，會使刀具磨損加快，同時可能導致工件表面燒傷，產(chǎn)生刀紋。而且過高的切削速度可能會引起機床或工件的振動，影響加工表面質(zhì)量。

• 切削速度過低時，切削力較大，刀具容易產(chǎn)生振動，在工件表面留下明顯的刀紋。例如，在車削細長軸時，較低的切削速度會使軸在切削力作用下發(fā)生彎曲變形，從而在表面出現(xiàn)波紋狀刀紋。

2. 進給量

• 進給量過大時，刀具在工件表面留下的切削痕跡間距較大，而且切削力也會增大，容易引起工件或刀具的振動，產(chǎn)生刀紋。在銑削加工中，過大的進給量會使銑刀在工件表面形成明顯的齒痕狀刀紋。

• 進給量過小可能會導致刀具在切削過程中產(chǎn)生摩擦和擠壓，使已加工表面質(zhì)量下降，出現(xiàn)刀紋。

3. 切削深度

• 切削深度過大，切削力會急劇增加，可能超過機床、刀具或工件所能承受的范圍，引起振動，在工件表面形成刀紋。同時，過大的切削深度會使刀具磨損加快，影響加工表面質(zhì)量。

• 切削深度過小，刀具可能會在工件表面進行微量切削或刮擦，也會產(chǎn)生刀紋。