机械制造中金属切削技术的创新研究

高伟

山西汾西重工有限责任公司 山西太原 030027

1 金属切削时应当具备的基本要素

1.1 合理应用切削工具

结合我国2013年金属切削工具的生产情况来看，共生产金属切削工具近761亿件，同比增长了近56.24%。金属切削工具应当具备刃口，且工具本身的金属材质应当比加工零件拥有更高硬度。根据金属切削工具和切削运动的形式的零件的加工方法也有变化。作为刀片形状金属切削工具的例子，使用这种工具的零件加工，主要的加工方法有削削、切丝、削除等。

提高机械的制造效率，根据零件的特性选择切削工具也是很重要的。以一般的外圆圆刀为例，这个工具的构成主要包括刀柄和刀头的2个部分。刀尖主要是在加工零部件时，保证车刀刀的刀口位置和钳位方式并结合加工需要，刀头的主要作用是充分地切削零件。

从目前金属切削工具的材料发展现状来看，新型金属切削工具除了高速钢材等稳定性高且硬度高的材料外，还对提高金属切削工具的性能发挥了重要作用，促进了机器制造业的可持续发展。之后，快速产生由PCD和PCBN与复合金属材料表示的新型材料。

1.2 金属切削工具的材质选择

作为机械制造业中不可缺少的关键性组成部分，金属切削工具及其相应的工艺设备，给机械制造业实际工作中零件加工质量、精确程度及综合效率造成直接影响。金属切削工具的材料，主要是用于切削部分的材质。由此可见，切削工具的寿命和精度最终取决于切削工具材料的优劣。为了确保切削工具的良好性能，首先需要确保材料的强度和耐久性，以及导热性强，能够承受高压磨耗，生产工艺也需要进行全面研究。目前，金属切削工具已被用作切削部分的材料，主要的种类是碳类工件钢，坚硬合金，超硬切削工具材料等复合型材料。金属切削工具是目前的工艺及使用的材料，碳和合金设计为代表的材料，其耐热性能的差异，但拥有优秀的抗弯强度、焊接性及刃磨性均良好，已故，中等和下等速度的机械切削工具，如果拥有上佳高速型机械切削，或使用高速钢硬质合金是最适合。

2 机械制造中金属切削技术创新机理

2.1 金属切削刀应用

在实际金属切削过程中，若以前刀应对切削，这种情况下会有一部分力量在较短测悬梁臂上产生作用，从而导致金属切削设备会出现弯曲状况，而其中的滑移线会表现为凸起状况，最终所导致的结果为切削的顶部与底部之间会存在较大差异，导致金属有弯曲折断情况发生。因此，在金属切削过程中，需要对切削刀进行合理应用，对于其力度及方向各个方面因素应当充分合理把握，以避免出现上述情况，也就能够使金属切削得以更好进行，使切削质量及水平能够得以有效提升。

2.2 金属切削技术中涂层应用

在当前机械制造过程中，新型金属切削技术的应用发挥着十分重要的作用。目前，最被重视及关注的就是物理涂层，通过对涂层结构进行创新，促使工艺品及炉子使用频率增加。目前，金属切削技术在汽车及航空航天工业中均有着十分广泛的应用，在现代社会经济快速发展的形势下，在金属切割技术创新方面，人们的要求也不断提升。在这种情况下，不同种类涂层刀得以出现，促使各个行业均得以较快发展，因而在金属切削技术中涂层的使用，对于切割刀韧性比较有利，并且在机械制造中对于金属切削技术发展起到很好的促进作用，对于这一点，相关工作人员应当加强注意，并且对于涂层应当进行合理应用，从而使金属切削技术创新能够得以更好实现。

2.3 扩充金属切断界限

对于金属切削技术而言，其判断依据为最大应变理论，主要就是对金属被破坏时间进行判断，其计算公式如下：

在这一公式中 z（x） 表示弯曲程度值，MA表示在 Z 点及与X 点所产生力度数值，AWAC表示半径长度，利用这一公式可将切割过程中所产生剪应力计算出来，其切削折断产生时所具备条件就是弯曲弧度数值、剪应力及悬臂梁三者之间乘积和中间点间距离，利用以上计算所得出数值，还能够将背吃刀力数值计算出来。由于高压力作用，切削刀卷曲半径会有所减少，在切削刀卷曲半径增加情况下，最大剪应力以及最小背吃力均会有所降低，使断削性能得以有效提升，从而使切削刀卷曲半径范围会有所减少，金属很容易断裂，并且不会出现磨损情况。在高压力作用之下，对于切削刀卷曲半径而言，其变化规律如下：在高压力作用变大情况下，所释放冷却液体也会增加，在喷射至刀具时，其所需要切割区域也会增加，这种情况下切削刀卷曲半径就会减少；反之同样成立。

3 机械制造中金属切削技术的创新

机械制造中金属合金切削技术新研制出来的绿色切削技术既可以节省成本，又可以降低机械制造中金属合金带来的污染。绿色切削有两种技术，一种是干式切削技术，可在加工过程中不使用切削液体而减少环境污染。该工具具有良好的耐久性和耐热性，在干式切削技术方面，需要更出色的切削工具配合使用才能合理。另一项技术是'亚干式切削技术'，具有内部冷却和外部润滑功能，有助于在机械制造中金属合金切割的冷却和润滑。另外，对工具的要求也很低，因此只要使用镀膜工具即可。

总之，机械制造中金属合金切削技术的不断创新给我国经济形势的走向带来了很大的变化。新思想、新技术、新未来，这3个新的目标是金属合金的切削技术创新动力，加强培养技术人员，生产技术质量的提高，传统的革新方向诱导结合制造机械金属合金的发展现状，对新金属切削的讨论和研究，陆续新切削技术，韩国机械的生产，实现可持续发展的战略。