探讨金属切削加工中控制表面质量的若干方法

高善柱

（北京星航机电装备有限公司，北京 100074）

探讨金属切削加工中控制表面质量的若干方法

高善柱

（北京星航机电装备有限公司，北京 100074）

随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对金属加工行业的发展重视起来。众所周知，金属切削加工是我们在金属加工过程中的重要加工环节，而对金属切削加工的表面质量控制工作更是整体金属加工工作中的重中之重。针对当前金属加工行业现状，对金属切削加工中控制表面的若干方法进行详细分析和阐述，希望为我国金属加工行业的发展贡献出一份力量。

金属切削加工；控制表面质量；方法

广义来讲，适当调整线管金属材料切削用力量和调整金属刀具参数以及适应周围环境因素等，就会在一定程度上使得金属切削加工的零部件满足具体标准规范要求。我们应该知道在进行具体金属加工的过程中，其相关零件质量优劣是由切削力所决定的，假设此时切削加工处理不当会使企业生产加工效率有所降低。以下是对影响金属切削加工质量因素和控制金属加工材料表面质量控制方法的具体探究。

1 金属切削加工中切削力的重要性分析

1.1 金属切削加工中切削力对施工质量影响探究

金属切削加工中切削力的重要性不言而喻，所以只有正确运用切削力才能促进和提高企业生产效率。若此时对切削力不合理使用的话，其就会使得企业生产效率降低，并且此时相关金属零部件表面质量也会受此影响而有所降低。从对应合理公式中我们可以知道，主要分为合力、主切削力和进给抗力以及切深抗力四种，在切削力的对应指数公式中，各项分部因素分别决定着背吃刀量指数和进给量指数以及切削速度指数等，此时切削速度修正系数和刀具几何参数修正系数以及相应刀具磨损修正系数都由特殊符号作为代替，以便后续施工有充足的科学依据。

1.2 金属切削加工中切削力被制约因素分析

众所周知，产生切削力的主要原因是金属材料弹塑性变形，金属刀具和金属切屑以及金属工件表面三者之间相互摩擦都会对切削力造成相应影响。而影响金属切削加工中切削力的主要因素是金属工件材料和金属切削用量以及相应刀具几何参数。

（1）工件材料。工件材料对金属切削加工中切削力的主要影响因素包括材料塑性变形和相关材料切屑摩擦系数以及材料剪切屈服强度三种。工件材料硬度和工件材料强度都较高的话，此时金属材料制造不同，金属热处理状态不同，并且其所得到的硬度之间也存在着很大不同，金属切削加工中切削力变化受硬度影响，硬度越高切削力越大。还需要提到的一点就是，金属工件材料还会受到金属切削加工硬化程度的相关影响。金属材料强度与金属切削加工硬化倾向有关，上述情况会造成金属切削加工中切削力逐渐变大。金属工件材料塑性较高或者金属工件材料韧性较高的话，在进行具体施工过程中其有关切屑不会被轻易影响以至产生折断等情况，此时切屑摩擦力和金属切削加工切削力二者都会有所增加。

（2）切削用量。当切削宽度和切削厚度增大时，其相应切削面积也会随之增大，同时抗力有所增加，其摩擦力也会相应增加，上述因素致使金属切削加工中切削力增加，但是此时我们应该了解到，上述各种因素对切削力的影响程度之间存在着很大不同。由于受到刀刃钝圆半径影响，随着相关刃口出现较大变形，此时该处刃口变形比例逐渐赠大。当变形比率处于不变状态时，此时该处变形度不断加大。

（3）刀具几何参数。广义来讲，刀尖圆弧半径规对相关背向力和进给力的影响相对较大，但是此时刃倾角对金属切削加工主切削力的影响较小。应该了解到，刃倾角对进给力影响较大，同时企业对背向力的影响也较大。所以在进行金属工件选择的规程中，使用刚性较差的金属工件进行具体切削施工时应排除刃倾角取值。就主偏角而言，其对金属切削加工主切削力影响较小，其主要影响方面在金属切削加工切削力作用方向上。

2 控制表面质量刀具的应用及选择

2.1 金属切削加工中刀具的选择

通用型高速钢钨的重要性不言而喻，钨能够有效减少相应碳化物的不均匀性状态分部，并且其还能够对碳化物晶体进行细化，之后在此基础上提高通用型高速钢使用性能。一般来讲，高性能高速钢就是在传统型高速钢之中添加各种合金元素，并使此类钢材常温硬度和耐磨性以及相应热稳定性等都有所提高。正确的做法是，可以在进行不锈钢加工和高温合金加工以及高强度钢加工时使用此类高速钢。

2.2 HHS选择

易于加工的材料科采用高速钢进行施工，但是难以处理的加工材料则会使用高钴材料和高钒高速钢材料等。使用类型相对简单的刀具可采用高钒高速钢材料，较为复杂的施工刀具最为适宜的材料则为钨系高速钢。因为金属切削加工种类不同，所以其加工方式也不同，所以我们应该针对不同情况进行不同刀具选择，在选择继续加工时最好选择稀土高速钢，因为其韧性较好，但是在选用高钒高速钢和高钴高速钢时，我们必须要对其进行严格热处理，只有进行科学严格的热处理工作才能够在一定程度上提高高速钢韧性。

2.3 涂层刀具选择

在进行金属切削加工控制表面质量的过程中，切削加工刀具材料韧性和切削加工刀具材料硬度二者之间很难兼顾，假设在此时采用表面涂覆处理方法进行施工操作的话就能够有效解决上述问题。因为涂层刀具会依附在刀具机体上，并以此为前提进行难溶化合物涂覆。一般较为常见的涂层材料有Tic和Tin以及Al203等。

3 结束语

综上所述，金属切削加工中切削力的重要性不言而喻，所以只有正确运用切削力才能促进和提高企业生产效率。我们在进行金属切削加工切削液选择的过程中通常会从金属加工材料和金属刀具材料以及金属切削加工方法三个方面进行权衡考虑，所以我们不仅应该进行严格刀具选取，更应该进行合理切削液选取，文章针对金属切削加工质量因素和控制金属加工材料表面质量控制方法进行了仔细分析。

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[3]张雯娟.模具数控加工切削用量智能化研究[D].重庆：重庆大学，2007.

[4]杨丽娟.刀具涂层材料与涂层刀具的应用[D].青岛：青岛大学，2009.

Discussion on SeveralMethods to Control the Surface Quality in MetalCutting

GAOShan-zhu
（Beijing Xinghang Electromechanical EquipmentCo.，Ltd.，Beijing 100074，China）

With the rapid developmentof science and technology，and the improvementof people's living standard,the people gradually to attach importance to the development ofmetal processing industry.As everyone knows,themetal cutting process is an important link in the process of ourmetalmachining process,and the surface quality of themetal cutting controlwork is the priority among priorities in thework of thewholemetal processing.In this paper,in view of the current situation ofmetal processing industry,a detailed analysis and elaboration to the severalmethods of surface control inmetal cutting,hope to contribute to the developmentofmetalprocessing industry ofChinaofa force.

metal cutting；surface quality control；method

TG506

B

1672-545X（2014）04-0225-02

2014-01-03

高善柱（1981—），男，江苏连云港人，工程师，大学本科，研究方向：材料科学与工程。