浅谈机械切削加工的重要性因素

汤志年

摘要：切削加工是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数（尺寸、形状、位置）和表面质量的加工方法。切削加工能获得较高的精度和表面质量，对被加工材料工件几何形状及生产批量具有广泛的适应性，在机械制造中占有十分重要的地位。

关键词：切削加工;几何参数;表面质量;适应性

所有的切削加工方法中，最为重要的因素是：1.刀具切削刃的形状以及切削刃处形成的切屑;2.切削时出现的力和温度;3.切削材料的耐磨强度。

一、刀具切削刃的因素

所有刀具切削刃的形状都是楔形。刀具切削时所产生的各种力和温度导致切削模的磨损。因此，切削刃必须在高温下耐磨，并且具有足够的韧度。

切入材料硬度比刀具软的工件内的切削楔由切削（前）面和切削后面组成，这两个面之间的角度称为楔角β。它的大小取决于待切削的材料。

楔角越小，切削模切入工件材料越容易。但是，为了在加工具有较高强度的材料时刀刃不被打坏，必须保持足够大的楔角。

前角y是切削面与垂直于加工面的一个垂直面之间的夹角。为将所有出现的力抑制至最小，这个角度应尽可能地选大。加工较硬材料时，切削中断时，切削材料较脆时，前角必须要小甚至是负角度，以免打坏刀刃。

后角a是切削后面与加工面之间的夹角，这是一个不可或缺的角，其作用是降低刀具与工件之间的摩擦。

后角的选择原则是，该角度的大小恰好可保证刀具足够自由地进行切削。

二、切削材料的因素

我们把构成切削楔的材料称为切削材料。

1.对切削材料的要求

切削刀具所用的切削材料在使用过程中必须承受很大的机械负荷和热负荷，它们可能导致过大的磨损或切削刀具的断裂。

2.切削材料的选择

切削材料的选择以加工方法、待切削的材料和经济性要素为准则。选择时必须注意切削材料的重要特性;耐磨强度和韧度。通过涂层处理，硬质合金和高速钢这类的切削材料可大为改善其耐磨强度。

3.冷却润滑剂的选择

我们根据加工方法、工件的材料、切削材料以及切削数据等因素选择冷却润滑剂（如下表1）。

4.冷却润滑剂中添加剂的作用

通过添加材料，即所谓的添加剂，可影响冷却润滑剂的特性（表2）。可掺水冷却润滑剂中总是加入添加剂。为使油的细小微粒在水中均匀分布，需加入乳化剂。为防止冷却润滑剂中的水分导致锈蚀，还必须加入防锈剂。可掺水冷却润滑剂尤其适用于高温和细菌及霉菌侵蚀的工作条件。为了避免腐蚀，我们还加入防腐剂。

5.接触冷却润滑剂时的防护措施

接触冷却润滑剂时必须采取防护措施，以避免对人身健康造成危害或加重环境污染。可对人身健康造成危害的主要是冷却润滑剂中的添加剂。在机床上安装尽可能完整的防护罩和冷却润滑剂蒸汽抽吸设备，可防止有害物质通过呼吸进入操作工人体内。

为了保证冷却润滑剂的有效性，必须定期检查乳浊液的浓度。乳浊液中所含的抗微生物剂有可能引起过敏反应，此外，脱脂水和油也可能伤害皮肤。因此，应避免皮肤与冷却润滑剂长时间接触。为了预防皮肤伤害，可在皮肤上涂护肤软膏。

冷却润滑剂是一种特殊垃圾，只允许受到许可的专业企业对其进行回收处理。回收时必须按照专业说明书操作。

結束语

通过上述讨论的几个因素可以看出，机械切削过程中几个重要性因素是必不可少的，只有选择合适的切削加工参数才能提高机械切削效率，提高生产率。

参考文献：

[1]（德）约瑟夫.迪林格.机械制造工程基础[M].欧罗巴教材出版社.2007.

[2]黄雨田.机械制造技术[M].北京理工大学出版社.2014.