金屬切削工具機械制造論文

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1金屬切削工具的分類

刀尖軌跡法機械制造過程中，切削工具的刀尖運行軌跡主要是由加工機床內可用的金屬切削工具與目標機械與工件相互間的相對運動決定的?？紤]到這一點，在實際機械制造時，可以利用切削工具刀尖在加工零件表面的運動軌跡，進一步確定零件最終完成加工后所需要的幾何形狀與表面形式，同樣可采用刨削、車削等加工形式。

2金屬切削時應當具備的基本要素

2.1合理應用切削工具

結合我國2013年金屬切削工具的生產情況來看，共生產金屬切削工具近7.61億件，同比增長了近56.24%。金屬切削工具應當具備刃口，且工具本身的金屬材質應當比加工零件擁有更高硬度。不同金屬切削工具及切削運動的形式，也會使得零件的加工方法出現(xiàn)相應變化。以刃形金屬切削工具為例，在使用該類工具加工零件時，主要加工方法包括拉削、鋸切、鉆削及刨削等多種方式。要有效提高機械制造效益，結合零件特點，選擇相應的切削工具也尤為重要。以常見的普通外圓車刀為例，該工具的構成，主要包含了刀柄與刀頭兩個部分。刀柄主要是在加工零件時，確保車刀的切入位置及夾持方式符合加工需要，刀頭的主要作用則是充分切削零件。結合目前金屬切削工具的材質發(fā)展現(xiàn)狀來看，除高速鋼等穩(wěn)定性與硬度較高的材料外，還有硬質合金等新型材料，對金屬切削工具性能的完善發(fā)揮了重要作用，進一步推動了機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在此之后，以PCD和PCBN以及復合型金屬材料為代表的新型材料迅速產生。切削工具材質的不斷優(yōu)化，主要是為了滿足部分零件材料在加工時不易切削、緊密度難以把握好等問題。此外，金屬切削工具配套的輔助工具在機械制造過程中也具有重要意義，以原有組合夾具為例，在制造該機械零件的過程中，為全面提高夾具強度，逐漸從槽系加工演變成了孔系加工。目前機械制造實踐當中，應用較廣泛的是EROWA類金屬切削工具的配合使用，機械制造工作逐漸從原有的電加工演變?yōu)楦呔然邢骷庸ぁ，F(xiàn)有的金屬切削工具，采用熱裝刀柄，精確度得到了有效提高，將誤差控制在了微米單位內。

2.2金屬切削工具的材質選擇

作為機械制造業(yè)中不可缺少的關鍵性組成部分，金屬切削工具及其相應的工藝設備，給機械制造業(yè)實際工作中零件加工質量、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。由此看來，切削工具的壽命及精確度，最終仍然由切削工具材質的優(yōu)劣來決定。想要確保切削工具擁有良好性能，首先應當確保其材料擁有較高強度與韌性，且耐熱導熱性能良好，能夠經得起高壓磨損，制作工藝也需要進行全面考慮。目前金屬切削工具用于切削部分的材料，主要種類包括了碳素類工具鋼、硬質合金以及超硬切削工具材料等多種復合型材料。就目前金屬切削工具的制作工藝及使用材料來看，以碳素和合金工具鋼為代表的材料，其耐熱性能較差，但擁有優(yōu)秀的抗彎強度，焊接性及刃磨性均較為良好，故在中等或低等速度的機械切削工具中具有較好的表現(xiàn)，但若是高速型機械切削，則使用高速鋼或者硬質合金更為適宜。

3合理運用金屬切削工具提高機械設備質量的措施

3.1切削工具種類的選擇

在考察切削工具的種類時，應當優(yōu)先選擇耐磨性能優(yōu)秀的工具，再適當調整工具的幾何參數(shù)，在使用前，應當反復研磨刃口確保其鋒利而平滑。若使用磨具進行機械加工，則應當確保磨具磨粒較細且硬度較高，在使用前應當準確調整其砂輪。金屬切削工具的未來發(fā)展方向，會在金屬材料的類型方面進行不斷優(yōu)化創(chuàng)新，并進一步提高切削工具表面的涂層沉積技術，在確保切削工具基礎材料性能優(yōu)秀的基礎上，為其配置硬度更高，靈活性更強的涂層，從而更為良好的處理金屬材料本身硬度同零件硬度之間的沖突。此外，切削工具的結構也會得到進一步優(yōu)化，有效提升精確度，使得產品精確度更高，有效提升切削質量，使得工具更為實用。

3.2切削潤滑油的選擇

切削潤滑油通常實用液體形式，在切削區(qū)域內進行澆注，其作用一方面是確保及時散發(fā)切削區(qū)域在加工過程中產生的大量熱量，有效降低切削溫度，發(fā)揮充分冷卻的作用。另一方面，切削潤滑油的使用，也能夠進一步減少機械制造過程中因切屑過多等原因導致的過大摩擦力，從而控制加工過程產生的熱量。通過合理運用潤滑油，可以有效避免零件同切削工具的相互粘連及磨損，并防止切割工具給機床及機械表面造成磨損。此外，潤滑油還能夠在金屬切削工具的防銹蝕養(yǎng)護中發(fā)揮重要作用。

3.3切削角度等相關數(shù)據(jù)的測定

為了準確把握金屬切削工具的在進行切削時的幾何角度，應當提前構建完善的參考空間坐標系與平面。按照金屬切削工具角度的不用，主要包含兩部分參考系。一部分為靜止時的參考系，另一部分為進行加工工作時的參考坐標系。靜止參考坐標系，主要用于對切削工具的設計、指導以及刃磨等工作時的參考。此參考系中所確定切削工具加工角度，稱之為標注角度。在確定靜止參考坐標系時，應當確保主運動方向同合成切削運動的方向保持一致，此外工具安裝定位方向也應該同主運動方向呈平行或者垂直狀。此外，切削工具刀柄位置，應確保其軸線同運動方向保持平行狀，視情況可調整為垂直狀。

4結語

綜合上述情況，金屬切削工具在機械制造業(yè)中雖然屬于較為傳統(tǒng)的加工方式，但是隨著時代的發(fā)展，該類型加工工藝也獲得了巨大的進步。目前金屬切削加工工具的精確度等方面，已經基本可以滿足機械制造加工業(yè)的各方面需要。這要求我們在積極探索新型金屬材料，提高切削工具性能的基礎上，不斷完善加工工藝，實現(xiàn)其長遠發(fā)展。

作者：陳華 單位：無錫隆盛科技股風有限公司