淺談機械切削加工的重要性因素

湯志年

摘要：切削加工是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相對運動中，把工件上多余的材料層切除，使工件獲得規定的幾何參數（尺寸、形狀、位置）和表面質量的加工方法。切削加工能獲得較高的精度和表面質量，對被加工材料工件幾何形狀及生產批量具有廣泛的適應性，在機械制造中占有十分重要的地位。

關鍵詞：切削加工;幾何參數;表面質量;適應性

所有的切削加工方法中，最為重要的因素是：1.刀具切削刃的形狀以及切削刃處形成的切屑;2.切削時出現的力和溫度;3.切削材料的耐磨強度。

一、刀具切削刃的因素

所有刀具切削刃的形狀都是楔形。刀具切削時所產生的各種力和溫度導致切削模的磨損。因此，切削刃必須在高溫下耐磨，并且具有足夠的韌度。

切入材料硬度比刀具軟的工件內的切削楔由切削（前）面和切削后面組成，這兩個面之間的角度稱為楔角β。它的大小取決于待切削的材料。

楔角越小，切削模切入工件材料越容易。但是，為了在加工具有較高強度的材料時刀刃不被打壞，必須保持足夠大的楔角。

前角y是切削面與垂直于加工面的一個垂直面之間的夾角。為將所有出現的力抑制至最小，這個角度應盡可能地選大。加工較硬材料時，切削中斷時，切削材料較脆時，前角必須要小甚至是負角度，以免打壞刀刃。

后角a是切削后面與加工面之間的夾角，這是一個不可或缺的角，其作用是降低刀具與工件之間的摩擦。

后角的選擇原則是，該角度的大小恰好可保證刀具足夠自由地進行切削。

二、切削材料的因素

我們把構成切削楔的材料稱為切削材料。

1.對切削材料的要求

切削刀具所用的切削材料在使用過程中必須承受很大的機械負荷和熱負荷，它們可能導致過大的磨損或切削刀具的斷裂。

2.切削材料的選擇

切削材料的選擇以加工方法、待切削的材料和經濟性要素為準則。選擇時必須注意切削材料的重要特性;耐磨強度和韌度。通過涂層處理，硬質合金和高速鋼這類的切削材料可大為改善其耐磨強度。

3.冷卻潤滑劑的選擇

我們根據加工方法、工件的材料、切削材料以及切削數據等因素選擇冷卻潤滑劑（如下表1）。

4.冷卻潤滑劑中添加劑的作用

通過添加材料，即所謂的添加劑，可影響冷卻潤滑劑的特性（表2）。可摻水冷卻潤滑劑中總是加入添加劑。為使油的細小微粒在水中均勻分布，需加入乳化劑。為防止冷卻潤滑劑中的水分導致銹蝕，還必須加入防銹劑。可摻水冷卻潤滑劑尤其適用于高溫和細菌及霉菌侵蝕的工作條件。為了避免腐蝕，我們還加入防腐劑。

5.接觸冷卻潤滑劑時的防護措施

接觸冷卻潤滑劑時必須采取防護措施，以避免對人身健康造成危害或加重環境污染。可對人身健康造成危害的主要是冷卻潤滑劑中的添加劑。在機床上安裝盡可能完整的防護罩和冷卻潤滑劑蒸汽抽吸設備，可防止有害物質通過呼吸進入操作工人體內。

為了保證冷卻潤滑劑的有效性，必須定期檢查乳濁液的濃度。乳濁液中所含的抗微生物劑有可能引起過敏反應，此外，脫脂水和油也可能傷害皮膚。因此，應避免皮膚與冷卻潤滑劑長時間接觸。為了預防皮膚傷害，可在皮膚上涂護膚軟膏。

冷卻潤滑劑是一種特殊垃圾，只允許受到許可的專業企業對其進行回收處理。回收時必須按照專業說明書操作。

結束語

通過上述討論的幾個因素可以看出，機械切削過程中幾個重要性因素是必不可少的，只有選擇合適的切削加工參數才能提高機械切削效率，提高生產率。

參考文獻：

[1]（德）約瑟夫.迪林格.機械制造工程基礎[M].歐羅巴教材出版社.2007.

[2]黃雨田.機械制造技術[M].北京理工大學出版社.2014.