摘要
铣削过程中的切削参数与加工表面的粗糙度呈正相关，但其作用机制尚不明确。由于铣削所用的切削工具为三维实体，在水平切削力的作用下，切削工具内部同时存在轴向拉应力和轴向压应力，因此提出了关于加工表面粗糙度形成机制的假设：切削参数通过水平切削力影响切削刃的轴向拉应力，使得切削刃尖端垂直嵌入加工表面，从而影响加工表面的不平整程度。基于两段式悬臂梁的切削工具变形模型以及水平切削力公式，推导出了切削刃尖端轴向应力的数学表达式。通过沟槽铣削和半沟槽铣削实验，实验结果表明，中心区域的粗糙度Ra值明显高于切入区域，其最大平均值是切入区域的1.32倍。随着加工深度和每个切削齿的进给量的增加，表面粗糙度也会上升，且这种关系较为显著。实验室研究结果与理论分析结果一致，说明关于表面粗糙度形成机制的假设是合理的，即中心区域的表面粗糙度确实大于切削工具切入区域的粗糙度。这项研究结果为了解加工表面粗糙度的形成机制提供了新的视角，可为相关研究和切削实践提供参考。
