金屬切削加工中的技術(shù)要點和未來金屬切削刀具的發(fā)展方向

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一,、金屬切削加工中的技術(shù)要點

1,、切削力

    在切削過程中,，刀具切入工件,，使切削層變?yōu)榍行疾⒀刂�刀面流��,，同時獲得已加工表面,。期間不僅需要客服工件材料產(chǎn)生剪切變形的歐用力,，還需要克服發(fā)生在刀具前刀面和后刀面上的內(nèi)摩擦阻力,。

2、切削熱

    切削金屬時,，由于切屑剪切變形所做的功和刀具前面,，后面摩擦所做的功都轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔�這種熱就叫做切削熱,。同時,，切屑，工件已加工表面和刀具間的摩擦,，也會消耗一部分功率,，從而相應(yīng)的產(chǎn)生熱量。而部分工件加工過程中使用切削液,，則刀具,，工件和切屑上的切削熱被切削液帶走，部分不適用切削液的工件,，擇主要有切屑,，工件和刀具帶走，其中切屑帶走絕大部分的熱量,，但還是有部分熱量沒能及時帶走,，故前刀面和后刀面的溫度就影響著切削過程及刀具的磨損情況,，所以了解切削溫度的變化規(guī)律是十分重要的。

3,、切削溫度

    切削過程中切削區(qū)各處的溫度是不同的,，形成一個溫度場切屑和工件的溫度分布，這個溫度場影響切屑變形,，積屑瘤的大小,，加工表面質(zhì)量，加工精度以及刀具的磨損程度等,，還影響切削速度的提高,。一般來說，在切削過程中,，由于切削力所做的機(jī)械工絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能,，如果切削熱得不到及時的傳散，則切削區(qū)的平均溫度將大幅度的提升,。切削溫度的升高,，一方面使得切削區(qū)工件材料的強(qiáng)度，硬度降低,，并且使一些耐熱性好,，脆性大的刀具材料的韌性有所改善從而切削過程進(jìn)行比較順利，但更重要的一點是切削溫度的升高,，會家督刀具的磨損,，使工件及刀具產(chǎn)生熱變形，從而影響加工精度,，造成工件表面的熱損傷,。

4、影響切屑變形,，切削力和切削溫度的因素

    影響切屑變形,，切削力和切削溫度的因素包括工件材料，切削速度,，進(jìn)給量,，切削深度，切削液和刀具前角等,。首先工件材料因素,，工件材料的強(qiáng)度越大、硬度越高,、塑性越小,，則產(chǎn)生的切屑變形也就相應(yīng)的小。其次是切削速度,，進(jìn)給量,，吃刀深度大家都很了解,，這三要素中切削速度影響最大。第五是切削液的因素,，切削液的冷卻和潤滑功能越好,，切屑變形、切削力和切削溫度都會得到改善,；第六是前角的影響,，前角增大則切屑變形會變小，對切削力影響比較明顯,，切削力也會變小,，其中在三個方向力中，主要是進(jìn)給力和背向力收到的影響較大,。

二,、未來金屬切削刀具的性能要求

1、高效切削

    隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛使用,，和現(xiàn)代制造業(yè)的要求逐漸提高，金屬切削刀具已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展要求,，如硬質(zhì)合金刀具是近代最先研發(fā)出的刀具材料,，在最早時期數(shù)控機(jī)床沒有得到廣泛使用時，硬質(zhì)合金刀具可以完全滿足生產(chǎn)需要,，但隨著現(xiàn)代制造業(yè)的迅猛發(fā)展和數(shù)控機(jī)床的普遍存在,，部分行業(yè)采用硬質(zhì)合金刀具已不能滿足生產(chǎn)要求，就如現(xiàn)在很多批量生產(chǎn)灰鑄鐵的企業(yè)都采用CBN刀具代替硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn),。

2,、綠色切削

    所謂的綠色切削就是不用或少用切削液，也可稱之為干式切削,，而切削液是金屬切削加工中造成環(huán)境污染的一個重要根源,，并且生產(chǎn)中不用或少用切削液，可以減少10%-15%的加工成本,，部分零件的總成本可下降55%,。

同樣實現(xiàn)綠色切削的關(guān)鍵之處在于刀具，刀具在切削過程中,，不僅要承受很大的壓力,，而且還要承受加工過程中產(chǎn)生的熱量，如果刀具的性能達(dá)不到要求,，則會出現(xiàn)快速磨損,，甚至崩損。因此綠色切削的刀具材料必須具備較高的硬度和耐熱性,，耐磨損性,，及較強(qiáng)的抗沖擊性和抗斷裂性能,。

三、總結(jié)

    隨著人類對資源和環(huán)境保護(hù)的逐漸重視,，金屬切削加工逐漸的引起人們的關(guān)注,，綠色高效切削加工，是制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向,，目前雖然已研制出超硬CBN刀具應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域,，但和國際形勢相比，還是需要不斷的研究和實踐,，故隨著機(jī)床技術(shù)及其相關(guān)工藝研究的深入,，綠色高效金屬切削加工技術(shù)必將成為金屬切削加工的主要發(fā)展方向。
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