機(jī)械制造中金屬切削技術(shù)的創(chuàng)新研究

高偉

山西汾西重工有限責(zé)任公司 山西太原 030027

1 金屬切削時(shí)應(yīng)當(dāng)具備的基本要素

1.1 合理應(yīng)用切削工具

結(jié)合我國(guó)2013年金屬切削工具的生產(chǎn)情況來看，共生產(chǎn)金屬切削工具近761億件，同比增長(zhǎng)了近56.24%。金屬切削工具應(yīng)當(dāng)具備刃口，且工具本身的金屬材質(zhì)應(yīng)當(dāng)比加工零件擁有更高硬度。根據(jù)金屬切削工具和切削運(yùn)動(dòng)的形式的零件的加工方法也有變化。作為刀片形狀金屬切削工具的例子，使用這種工具的零件加工，主要的加工方法有削削、切絲、削除等。

提高機(jī)械的制造效率，根據(jù)零件的特性選擇切削工具也是很重要的。以一般的外圓圓刀為例，這個(gè)工具的構(gòu)成主要包括刀柄和刀頭的2個(gè)部分。刀尖主要是在加工零部件時(shí)，保證車刀刀的刀口位置和鉗位方式并結(jié)合加工需要，刀頭的主要作用是充分地切削零件。

從目前金屬切削工具的材料發(fā)展現(xiàn)狀來看，新型金屬切削工具除了高速鋼材等穩(wěn)定性高且硬度高的材料外，還對(duì)提高金屬切削工具的性能發(fā)揮了重要作用，促進(jìn)了機(jī)器制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。之后，快速產(chǎn)生由PCD和PCBN與復(fù)合金屬材料表示的新型材料。

1.2 金屬切削工具的材質(zhì)選擇

作為機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的關(guān)鍵性組成部分，金屬切削工具及其相應(yīng)的工藝設(shè)備，給機(jī)械制造業(yè)實(shí)際工作中零件加工質(zhì)量、精確程度及綜合效率造成直接影響。金屬切削工具的材料，主要是用于切削部分的材質(zhì)。由此可見，切削工具的壽命和精度最終取決于切削工具材料的優(yōu)劣。為了確保切削工具的良好性能，首先需要確保材料的強(qiáng)度和耐久性，以及導(dǎo)熱性強(qiáng)，能夠承受高壓磨耗，生產(chǎn)工藝也需要進(jìn)行全面研究。目前，金屬切削工具已被用作切削部分的材料，主要的種類是碳類工件鋼，堅(jiān)硬合金，超硬切削工具材料等復(fù)合型材料。金屬切削工具是目前的工藝及使用的材料，碳和合金設(shè)計(jì)為代表的材料，其耐熱性能的差異，但擁有優(yōu)秀的抗彎強(qiáng)度、焊接性及刃磨性均良好，已故，中等和下等速度的機(jī)械切削工具，如果擁有上佳高速型機(jī)械切削，或使用高速鋼硬質(zhì)合金是最適合。

2 機(jī)械制造中金屬切削技術(shù)創(chuàng)新機(jī)理

2.1 金屬切削刀應(yīng)用

在實(shí)際金屬切削過程中，若以前刀應(yīng)對(duì)切削，這種情況下會(huì)有一部分力量在較短測(cè)懸梁臂上產(chǎn)生作用，從而導(dǎo)致金屬切削設(shè)備會(huì)出現(xiàn)彎曲狀況，而其中的滑移線會(huì)表現(xiàn)為凸起狀況，最終所導(dǎo)致的結(jié)果為切削的頂部與底部之間會(huì)存在較大差異，導(dǎo)致金屬有彎曲折斷情況發(fā)生。因此，在金屬切削過程中，需要對(duì)切削刀進(jìn)行合理應(yīng)用，對(duì)于其力度及方向各個(gè)方面因素應(yīng)當(dāng)充分合理把握，以避免出現(xiàn)上述情況，也就能夠使金屬切削得以更好進(jìn)行，使切削質(zhì)量及水平能夠得以有效提升。

2.2 金屬切削技術(shù)中涂層應(yīng)用

在當(dāng)前機(jī)械制造過程中，新型金屬切削技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。目前，最被重視及關(guān)注的就是物理涂層，通過對(duì)涂層結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，促使工藝品及爐子使用頻率增加。目前，金屬切削技術(shù)在汽車及航空航天工業(yè)中均有著十分廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下，在金屬切割技術(shù)創(chuàng)新方面，人們的要求也不斷提升。在這種情況下，不同種類涂層刀得以出現(xiàn)，促使各個(gè)行業(yè)均得以較快發(fā)展，因而在金屬切削技術(shù)中涂層的使用，對(duì)于切割刀韌性比較有利，并且在機(jī)械制造中對(duì)于金屬切削技術(shù)發(fā)展起到很好的促進(jìn)作用，對(duì)于這一點(diǎn)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)注意，并且對(duì)于涂層應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理應(yīng)用，從而使金屬切削技術(shù)創(chuàng)新能夠得以更好實(shí)現(xiàn)。

2.3 擴(kuò)充金屬切斷界限

對(duì)于金屬切削技術(shù)而言，其判斷依據(jù)為最大應(yīng)變理論，主要就是對(duì)金屬被破壞時(shí)間進(jìn)行判斷，其計(jì)算公式如下：

在這一公式中 z（x） 表示彎曲程度值，MA表示在 Z 點(diǎn)及與X 點(diǎn)所產(chǎn)生力度數(shù)值，AWAC表示半徑長(zhǎng)度，利用這一公式可將切割過程中所產(chǎn)生剪應(yīng)力計(jì)算出來，其切削折斷產(chǎn)生時(shí)所具備條件就是彎曲弧度數(shù)值、剪應(yīng)力及懸臂梁三者之間乘積和中間點(diǎn)間距離，利用以上計(jì)算所得出數(shù)值，還能夠?qū)⒈吵缘读?shù)值計(jì)算出來。由于高壓力作用，切削刀卷曲半徑會(huì)有所減少，在切削刀卷曲半徑增加情況下，最大剪應(yīng)力以及最小背吃力均會(huì)有所降低，使斷削性能得以有效提升，從而使切削刀卷曲半徑范圍會(huì)有所減少，金屬很容易斷裂，并且不會(huì)出現(xiàn)磨損情況。在高壓力作用之下，對(duì)于切削刀卷曲半徑而言，其變化規(guī)律如下：在高壓力作用變大情況下，所釋放冷卻液體也會(huì)增加，在噴射至刀具時(shí)，其所需要切割區(qū)域也會(huì)增加，這種情況下切削刀卷曲半徑就會(huì)減少；反之同樣成立。

3 機(jī)械制造中金屬切削技術(shù)的創(chuàng)新

機(jī)械制造中金屬合金切削技術(shù)新研制出來的綠色切削技術(shù)既可以節(jié)省成本，又可以降低機(jī)械制造中金屬合金帶來的污染。綠色切削有兩種技術(shù)，一種是干式切削技術(shù)，可在加工過程中不使用切削液體而減少環(huán)境污染。該工具具有良好的耐久性和耐熱性，在干式切削技術(shù)方面，需要更出色的切削工具配合使用才能合理。另一項(xiàng)技術(shù)是'亞干式切削技術(shù)'，具有內(nèi)部冷卻和外部潤(rùn)滑功能，有助于在機(jī)械制造中金屬合金切割的冷卻和潤(rùn)滑。另外，對(duì)工具的要求也很低，因此只要使用鍍膜工具即可。

總之，機(jī)械制造中金屬合金切削技術(shù)的不斷創(chuàng)新給我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的走向帶來了很大的變化。新思想、新技術(shù)、新未來，這3個(gè)新的目標(biāo)是金屬合金的切削技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力，加強(qiáng)培養(yǎng)技術(shù)人員，生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量的提高，傳統(tǒng)的革新方向誘導(dǎo)結(jié)合制造機(jī)械金屬合金的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)新金屬切削的討論和研究，陸續(xù)新切削技術(shù)，韓國(guó)機(jī)械的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。