金屬切削加工中的技術(shù)要點(diǎn)和未來(lái)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(diǎn)

1、切削力

    在切削過(guò)程中,，刀具切入工件,，使切削層變?yōu)榍行疾⒀刂�刀面流��,，同時(shí)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(shí)，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�,，這種熱就叫做切削熱。同時(shí),，切屑,，工件已加工表面和刀具間的摩擦，也會(huì)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(guò)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(shí)帶走,，故前刀面和后刀面的溫度就影響著切削過(guò)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(guò)程中切削區(qū)各處的溫度是不同的,，形成一個(gè)溫度場(chǎng)切屑和工件的溫度分布,，這個(gè)溫度場(chǎng)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(lái)說(shuō),，在切削過(guò)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(shí)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(guò)程進(jìn)行比較順利，但更重要的一點(diǎn)是切削溫度的升高,，會(huì)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(rùn)滑功能越好,，切屑變形、切削力和切削溫度都會(huì)得到改善,；第六是前角的影響,，前角增大則切屑變形會(huì)變小，對(duì)切削力影響比較明顯,，切削力也會(huì)變小,，其中在三個(gè)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(lái)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(shí)期數(shù)控機(jī)床沒有得到廣泛使用時(shí),，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(gè)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(shí)現(xiàn)綠色切削的關(guān)鍵之處在于刀具,，刀具在切削過(guò)程中，不僅要承受很大的壓力,，而且還要承受加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,，如果刀具的性能達(dá)不到要求，則會(huì)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(duì)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(guó)際形勢(shì)相比,，還是需要不斷的研究和實(shí)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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