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金屬切削加工是指用刀具將工件上多余的材料切除，從而獲得圖紙要求的形狀，尺寸，位置和表面質(zhì)量等要求的加工方法。實(shí)現(xiàn)這一切削過(guò)程需具備三個(gè)條件：一是工件和刀具之間要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是所謂的切削運(yùn)動(dòng)；二是刀具材料必須具備一定的切削性能；三是刀具必須具有適當(dāng)?shù)膸缀螀?shù)，也就是切削角度。
金屬的切削加工過(guò)程是通過(guò)機(jī)床或手持工具來(lái)進(jìn)行切削加工，其主要方法有車，銑，鏜，磨，鉆，攻絲等，其形勢(shì)雖然所中多樣，但他們有很多共同的現(xiàn)象和規(guī)律。
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刂睹媪鞒觯瑫r(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)闊幔@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(méi)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)合金刀具是近代先研發(fā)出的刀具材料，在早時(shí)期數(shù)控機(jī)床沒(méi)有得到廣泛使用時(shí)，線速度350m/min的硬質(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，350m/min的線速度肯本不能滿足生產(chǎn)，效率太低，如目前批量生產(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)，線速度可達(dá)到1000m/min。
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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