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表面粗糙度是衡量车削加工表面质量的重要指标之一,目前,主要根据车削实验和经验值选择适当的刀具及相应的车削工艺参数来控制车削表面粗糙度,具有相当大的不确定性和局限性。本文通过淬硬45钢的车削实验,探索与研究车削刀具和车削工艺参数对车削表面粗糙度的影响。主要研究内容如下:分别用硬质合金刀具和陶瓷刀具对淬硬45钢试件进行了单因素车削试验,研究了车削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap以及刀尖圆弧半径等参数对于工件表面粗糙度的影响规律。实验结果表明:用硬质合金和陶瓷刀具进行试件的干式车削加工时,试件的表面粗糙度均会随着进给量的增加而增大;用陶瓷刀具车削时,试件表面粗糙度随着车削速度的增加逐渐减小,但变化范围不大;用硬质合金刀具车削时,试件表面粗糙度随着刀尖圆弧半径的增大而减小;用陶瓷刀具车削时,刀尖圆弧半径为0.8毫米时试件的表面粗糙度最小。根据单因素实验结果,设计并进行了三因素(车削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap)五水平正交车削试验,并对实验结果进行了极差分析和方差分析,研究了车削变量对于车削表面粗糙的影响规律。分析结果表明:采用硬质合金车刀车削加工时,吃刀量对表面粗糙度的影响较为明显,随着背吃刀量的增加,表面粗糙度按照一定的变化趋势逐渐增大;进给量总体趋势跟背吃刀量的影响趋势一致,但曲线的斜率明显比背吃刀量的影响曲线斜率大,进给量对于表面粗糙度的影响较背吃刀量的影响显著;表面粗糙度随着车削速度的增加先降低后增加,总体变化不明显,相比背吃刀量和进给量的影响,车削速度的影响较小。并根据正交试验结果用回归分析法建立了表面粗糙度与车削参数的经验公式(多项式线性回归方程)Ra=31.3521 ap-0.22954 f-0.0719Vc1.4729,为今后淬硬45钢车削提供了参数选择依据。最后,利用DPS对表面粗糙度模型进行了优化,研究了进给量f、车削速度cv、背吃刀量ap对表面粗糙度的影响,获得最佳车削参数,为生产实践提供了理论依据。