金属切削工具机械制造论文

1金属切削工具的分类

刀尖轨迹法机械制造过程中，切削工具的刀尖运行轨迹主要是由加工机床内可用的金属切削工具与目标机械与工件相互间的相对运动决定的。考虑到这一点，在实际机械制造时，可以利用切削工具刀尖在加工零件表面的运动轨迹，进一步确定零件最终完成加工后所需要的几何形状与表面形式，同样可采用刨削、车削等加工形式。

2金属切削时应当具备的基本要素

2.1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7.61亿件，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。不同金属切削工具及切削运动的形式，也会使得零件的加工方法出现相应变化。以刃形金属切削工具为例，在使用该类工具加工零件时，主要加工方法包括拉削、锯切、钻削及刨削等多种方式。要有效提高机械制造效益，结合零件特点，选择相应的切削工具也尤为重要。以常见的普通外圆车刀为例，该工具的构成，主要包含了刀柄与刀头两个部分。刀柄主要是在加工零件时，确保车刀的切入位置及夹持方式符合加工需要，刀头的主要作用则是充分切削零件。结合目前金属切削工具的材质发展现状来看，除高速钢等稳定性与硬度较高的材料外，还有硬质合金等新型材料，对金属切削工具性能的完善发挥了重要作用，进一步推动了机械制造业的可持续发展。在此之后，以PCD和PCBN以及复合型金属材料为代表的新型材料迅速产生。切削工具材质的不断优化，主要是为了满足部分零件材料在加工时不易切削、紧密度难以把握好等问题。此外，金属切削工具配套的辅助工具在机械制造过程中也具有重要意义，以原有组合夹具为例，在制造该机械零件的过程中，为全面提高夹具强度，逐渐从槽系加工演变成了孔系加工。目前机械制造实践当中，应用较广泛的是EROWA类金属切削工具的配合使用，机械制造工作逐渐从原有的电加工演变为高精度化切削加工。现有的金属切削工具，采用热装刀柄，精确度得到了有效提高，将误差控制在了微米单位内。

2.2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。由此看来，切削工具的寿命及精确度，最终仍然由切削工具材质的优劣来决定。想要确保切削工具拥有良好性能，首先应当确保其材料拥有较高强度与韧性，且耐热导热性能良好，能够经得起高压磨损，制作工艺也需要进行全面考虑。目前金属切削工具用于切削部分的材料，主要种类包括了碳素类工具钢、硬质合金以及超硬切削工具材料等多种复合型材料。就目前金属切削工具的制作工艺及使用材料来看，以碳素和合金工具钢为代表的材料，其耐热性能较差，但拥有优秀的抗弯强度，焊接性及刃磨性均较为良好，故在中等或低等速度的机械切削工具中具有较好的表现，但若是高速型机械切削，则使用高速钢或者硬质合金更为适宜。

3合理运用金属切削工具提高机械设备质量的措施

3.1切削工具种类的选择

在考察切削工具的种类时，应当优先选择耐磨性能优秀的工具，再适当调整工具的几何参数，在使用前，应当反复研磨刃口确保其锋利而平滑。若使用磨具进行机械加工，则应当确保磨具磨粒较细且硬度较高，在使用前应当准确调整其砂轮。金属切削工具的未来发展方向，会在金属材料的类型方面进行不断优化创新，并进一步提高切削工具表面的涂层沉积技术，在确保切削工具基础材料性能优秀的基础上，为其配置硬度更高，灵活性更强的涂层，从而更为良好的处理金属材料本身硬度同零件硬度之间的冲突。此外，切削工具的结构也会得到进一步优化，有效提升精确度，使得产品精确度更高，有效提升切削质量，使得工具更为实用。

3.2切削润滑油的选择

切削润滑油通常实用液体形式，在切削区域内进行浇注，其作用一方面是确保及时散发切削区域在加工过程中产生的大量热量，有效降低切削温度，发挥充分冷却的作用。另一方面，切削润滑油的使用，也能够进一步减少机械制造过程中因切屑过多等原因导致的过大摩擦力，从而控制加工过程产生的热量。通过合理运用润滑油，可以有效避免零件同切削工具的相互粘连及磨损，并防止切割工具给机床及机械表面造成磨损。此外，润滑油还能够在金属切削工具的防锈蚀养护中发挥重要作用。

3.3切削角度等相关数据的测定

为了准确把握金属切削工具的在进行切削时的几何角度，应当提前构建完善的参考空间坐标系与平面。按照金属切削工具角度的不用，主要包含两部分参考系。一部分为静止时的参考系，另一部分为进行加工工作时的参考坐标系。静止参考坐标系，主要用于对切削工具的设计、指导以及刃磨等工作时的参考。此参考系中所确定切削工具加工角度，称之为标注角度。在确定静止参考坐标系时，应当确保主运动方向同合成切削运动的方向保持一致，此外工具安装定位方向也应该同主运动方向呈平行或者垂直状。此外，切削工具刀柄位置，应确保其轴线同运动方向保持平行状，视情况可调整为垂直状。

4结语

综合上述情况，金属切削工具在机械制造业中虽然属于较为传统的加工方式，但是随着时代的发展，该类型加工工艺也获得了巨大的进步。目前金属切削加工工具的精确度等方面，已经基本可以满足机械制造加工业的各方面需要。这要求我们在积极探索新型金属材料，提高切削工具性能的基础上，不断完善加工工艺，实现其长远发展。

作者：陈华 单位：无锡隆盛科技股风有限公司