機械制造中金屬切削技術的創新研究

高偉

山西汾西重工有限責任公司 山西太原 030027

1 金屬切削時應當具備的基本要素

1.1 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761億件，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。根據金屬切削工具和切削運動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。

提高機械的制造效率，根據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，這個工具的構成主要包括刀柄和刀頭的2個部分。刀尖主要是在加工零部件時，保證車刀刀的刀口位置和鉗位方式并結合加工需要，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展現狀來看，新型金屬切削工具除了高速鋼材等穩定性高且硬度高的材料外，還對提高金屬切削工具的性能發揮了重要作用，促進了機器制造業的可持續發展。之后，快速產生由PCD和PCBN與復合金屬材料表示的新型材料。

1.2 金屬切削工具的材質選擇

作為機械制造業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劣。為了確保切削工具的良好性能，首先需要確保材料的強度和耐久性，以及導熱性強，能夠承受高壓磨耗，生產工藝也需要進行全面研究。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，堅硬合金，超硬切削工具材料等復合型材料。金屬切削工具是目前的工藝及使用的材料，碳和合金設計為代表的材料，其耐熱性能的差異，但擁有優秀的抗彎強度、焊接性及刃磨性均良好，已故，中等和下等速度的機械切削工具，如果擁有上佳高速型機械切削，或使用高速鋼硬質合金是最適合。

2 機械制造中金屬切削技術創新機理

2.1 金屬切削刀應用

在實際金屬切削過程中，若以前刀應對切削，這種情況下會有一部分力量在較短測懸梁臂上產生作用，從而導致金屬切削設備會出現彎曲狀況，而其中的滑移線會表現為凸起狀況，最終所導致的結果為切削的頂部與底部之間會存在較大差異，導致金屬有彎曲折斷情況發生。因此，在金屬切削過程中，需要對切削刀進行合理應用，對于其力度及方向各個方面因素應當充分合理把握，以避免出現上述情況，也就能夠使金屬切削得以更好進行，使切削質量及水平能夠得以有效提升。

2.2 金屬切削技術中涂層應用

在當前機械制造過程中，新型金屬切削技術的應用發揮著十分重要的作用。目前，最被重視及關注的就是物理涂層，通過對涂層結構進行創新，促使工藝品及爐子使用頻率增加。目前，金屬切削技術在汽車及航空航天工業中均有著十分廣泛的應用，在現代社會經濟快速發展的形勢下，在金屬切割技術創新方面，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，促使各個行業均得以較快發展，因而在金屬切削技術中涂層的使用，對于切割刀韌性比較有利，并且在機械制造中對于金屬切削技術發展起到很好的促進作用，對于這一點，相關工作人員應當加強注意，并且對于涂層應當進行合理應用，從而使金屬切削技術創新能夠得以更好實現。

2.3 擴充金屬切斷界限

對于金屬切削技術而言，其判斷依據為最大應變理論，主要就是對金屬被破壞時間進行判斷，其計算公式如下：

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

3 機械制造中金屬切削技術的創新

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

總之，機械制造中金屬合金切削技術的不斷創新給我國經濟形勢的走向帶來了很大的變化。新思想、新技術、新未來，這3個新的目標是金屬合金的切削技術創新動力，加強培養技術人員，生產技術質量的提高，傳統的革新方向誘導結合制造機械金屬合金的發展現狀，對新金屬切削的討論和研究，陸續新切削技術，韓國機械的生產，實現可持續發展的戰略。