提高机械加工质量和生产率的途径
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科 学 论 坛
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Ｃａｉｅｄｃｌ ｉ ｈ ｅ ｈｏＲｅ ｉｓｎａＴｎｇｅｗ ｎｃｃｎｅｏｙｖ
提高机械 加工质量和生 产率的途径
王丽霞
（ 台海 洋技 术学校 烟 山东 烟台 ２４ ０ ） ６ ０ ０
［ 摘 要］ 提 高产 品质量 的前 提 下， 可能地 降 低成本 和 提高 生产 率， 是提 高金 属切 削加 工 的技术 经济 效 益。本 文主 要针 对金 属切 削原 理和 加工 刀具 在 尽 就 的基础 知识， 改善工 件材料 加工性 、合理 选用切 削液 、刀 具几 何角度 的选择 、切 削用 量 的选 择 、切屑 的控制 等方 面分 析， 从 研究 、提 高机械 加工 质量和 生产率 的
途径 。
［ 关键词 ］ 工质量 生产率 加 中图分 类号 ：Ｏ ４２ Ｆ １．
金属切 削 途径 文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ：０ ９ ９ ４ （０ ０ １—０ ８Ｏ １０— １Ｘ ２ １）５ ０７ 一 １
１改 善工 件材 料的 切削 加工 性 切削加工 性对加工质 量和生产 率都有很 大 的影 响， 以在保 证零件 使用性 所 能 前提 下， 尽可 能选用 切削加 工性好 的材 料 。材料 的强度 和硬 度高， 切削 力 则 大 ， 削温度 高， 切 刀具易 磨损， 故切 削性能差 ： 料塑性 好， 材 不容 易断屑， 不容 易 获得 好 的表 面质 量， 故切 削性 能差 ： 材料 导热性 差， 削热不 易传 散， 切 切削温度
。
、
பைடு நூலகம்７５。
２合 理选 择切 削液 ， 以改 瞢金 属切 削加 工条 件 可 ２ １切 削液的种 类 （） １水溶 液 主要 成分是 水， 为防止机 床和 工件生锈 ， 常加 入 防锈 剂， 主要 用 于粗 加 工和 普通 磨削 加 工， 常用 的 有肥皂 水 和 苏打水 。 （） ２ 乳化液 乳化 油加 ９％ ８ ５ ￣９ ％水稀释 而成 的一种 乳 白色切削 液， 要 主
况 。
通 常在保 证加工 质量 和刀具 耐用 度前提 下， 角ａ 取 小值 。 后 。 一般粗 加工 、 工件硬 度较大 时， 为使 刀刃 强 固， 较小后 角， 。 ６ 取 ａ ＝ 。～ ８ ： 加 工或工件 硬 。 精 度 较小 时， 减小摩 擦和粗 糙 度值， 为 取较大 后角 ， 。＝ 。～１ 。： 相 同条 件 ａ ８ ２ 在 下， 高速钢 刀 具的后 角 比硬 质合 金刀具 稍大 些 ： 强力 车削 、车 断或工 件刚性 差
时， 后角 ａ ３ 。＝ 。～ ６ 。 。
（） ２ 副后角 选择
副后角 的作用 是减 少副 后刀面 与已加工表 面间摩擦 ， 其数值一般 与主后角 相 同， 但对 切 断刀 、车槽 刀 等， 为保 证刀 刃 强度， 一般 副后 角 ａ。 ＝ 。～ ３ １
３ ３ 主偏 角 Ｋ ． ｒ的选 择 （） １ 一般粗 车时 （ 中间切入 ）工件 刚性 好， ｒ ４ 。 、６ 。、７ 。 ： 无 ， Ｋ取 ５ Ｏ ５ 工 件 刚 性差 时， ｒ取 ６ 。、７ Ｋ ５ ５。、 ９ ０。。 （） ２ 精车 （ 无中 间切入 ） 工 件刚性 好， ｒ ４ ： 时， Ｋ 取 ５ 工件 刚性 差时， ｒ取 ６ Ｋ ０
起润 滑作用 。
（） ３ 切削 油 以矿 物油 （ 机械 油 、轻柴 油 、煤油） 为主 要成 分 并加入 一 定 添加 剂而构 成 的切 削液 。加入 添加 剂可 提高 润滑 效果， 削油 的润滑 、 防 切 锈 性 能好 ， 流动 性 差，冷却 、清 洗 作用 比较 差 。 但 ２２ 切 削液 的合理 选择和 使用 方法 ． 根据 刀具 材料 、工件 材料 、加工 方法 和技术 要 求等具 体情 况， 来合理 选 用 切削液 。 （） 质合金 耐热性 高， １硬 一般 不用切 削液 。 必要 时可用 低浓度 乳化 液或 水 溶 液， 必须 连续 、充分 地浇 注， 则 以免冷 热不 匀使 刀具产 生应 力 而引起 裂纹 。 （） ２ 高速 钢刀 具耐 热性 差， 需采 用切 削液 。 （） ３ 加工 铸 铁 、铸 造 黄铜 等 脆性 材料 ， 一般 不用 切 削液 。 使用切削 液时， 还要注意使 用方法， 切削液 应浇注在切 削变形 区 （ 核心 发热 区） 不 应 该浇注 在 刀具 和 工具 上 。 ， ３刀具几 何 角度的 选 择 合理选择 刀具的角度 ， 以保证工件 的加工质量 ， 可 获得 较高刀具 寿命， 提高 生 产 率，降低 生产 成 本 。 ３ １前 角的选择 ． 前角 的选择应 遵循 “ 字 当先， 中求 固 ”的原则 ， 时， 锐 锐 同 还要 考虑 工件 材 料 、刀 具材 料及 加 工 工艺 要 求等 因 素 ： （） １工件材 料 的强度和 硬度低， 可采 用较 大前角， 减小切 削变 形 ： 工件材料 的 强度和硬 度 高， 可采用较 小前 角， 以保证 刀尖 强度 ： 当工件 特别 硬时， 应选用 很 小 的前 角， 至 负前 角 。 甚 （） 工 塑性材 料应 取 较大前 角， ２加 加工 脆性 材料 应取 较 小前角 。 （） 加工 、断 续切削 和承受 冲击 载荷 时， ３粗 为保 证切 削强 度， 较小前 角 取 甚 至 负前 角 。 （） ４ 高速钢 刀具 比硬质合金 刀具韧性好， 前角 比硬质合金 刀具大５ 。～１。。 Ｏ 通常情 况下 ， 采用 硬质 合金 刀具 加 工有色 金属 时， 角较 大， 前 可达 ３ 。。 ０ 加 工铸铁和 钢件 时， 强度 和硬 度高， 。 ｉ 。～ １。 ： ｒ ＝０ ５ 加工 高锰 钢钛合 金 时， 为 了提 高刀具 强度 和导热 性能， 选用 小于 １。 的前 角 ： Ｏ 加工淬 硬钢 时选 负前角 （ 一
高 ，故切 削 加 工性 差 。 针对各 种材 料不 易切 削的原 因， 采用不 同措 施来 解决 ： 可 （） 材料进 行适 当热处 理， 改善切 削加工 性重要 途径 。如对低 碳钢进 １对 是 行 正火， 降低塑性， 提高硬度 ， 易断屑， 容 加工表面 获得较 小粗糙度 值 ： 高碳钢和 工 具钢进行 球化 退火， 降低 硬度 ， 改善加工 性能 ； 铸铁 件在加 工前 进行退 火， 降 低表 层硬度 。 （ ） 用合 适 的刀 具材 料 。 如选 用 强度 高 、韧 性 、耐热 、 导热性 好 ， ２采 同工件材 料 中某 些元 素发 生化学 反应 的亲和 力小 的刀具 材料 。如选用硬 质 合 金 刀具 切 削不 锈钢 时 ， 采用 钨 钴类 硬质 合 金 。 应 （ ） 理 选用 切 削用量 和 刀 具几 何 参数 。对 于韧 性 好 、强 度 高、 容 易 ３合 造 成加 工硬化 的工件 材料 ， 宜采用 前角较 大且 有 负倒棱 的刀具 ， 以较低 的 Ｖ 、 ｃ 较 高 ｆ ａ ， 刀具 刃 口既锋 利又 有 一定 强度 ， 和 使 改善 散热 条件 和加 工 硬化 情
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提高机械 加工质量和生 产率的途径
王丽霞
（ 台海 洋技 术学校 烟 山东 烟台 ２４ ０ ） ６ ０ ０
［ 摘 要］ 提 高产 品质量 的前 提 下， 可能地 降 低成本 和 提高 生产 率， 是提 高金 属切 削加 工 的技术 经济 效 益。本 文主 要针 对金 属切 削原 理和 加工 刀具 在 尽 就 的基础 知识， 改善工 件材料 加工性 、合理 选用切 削液 、刀 具几 何角度 的选择 、切 削用 量 的选 择 、切屑 的控制 等方 面分 析， 从 研究 、提 高机械 加工 质量和 生产率 的
途径 。
［ 关键词 ］ 工质量 生产率 加 中图分 类号 ：Ｏ ４２ Ｆ １．
金属切 削 途径 文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ：０ ９ ９ ４ （０ ０ １—０ ８Ｏ １０— １Ｘ ２ １）５ ０７ 一 １
１改 善工 件材 料的 切削 加工 性 切削加工 性对加工质 量和生产 率都有很 大 的影 响， 以在保 证零件 使用性 所 能 前提 下， 尽可 能选用 切削加 工性好 的材 料 。材料 的强度 和硬 度高， 切削 力 则 大 ， 削温度 高， 切 刀具易 磨损， 故切 削性能差 ： 料塑性 好， 材 不容 易断屑， 不容 易 获得 好 的表 面质 量， 故切 削性 能差 ： 材料 导热性 差， 削热不 易传 散， 切 切削温度
。
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பைடு நூலகம்７５。
２合 理选 择切 削液 ， 以改 瞢金 属切 削加 工条 件 可 ２ １切 削液的种 类 （） １水溶 液 主要 成分是 水， 为防止机 床和 工件生锈 ， 常加 入 防锈 剂， 主要 用 于粗 加 工和 普通 磨削 加 工， 常用 的 有肥皂 水 和 苏打水 。 （） ２ 乳化液 乳化 油加 ９％ ８ ５ ￣９ ％水稀释 而成 的一种 乳 白色切削 液， 要 主
况 。
通 常在保 证加工 质量 和刀具 耐用 度前提 下， 角ａ 取 小值 。 后 。 一般粗 加工 、 工件硬 度较大 时， 为使 刀刃 强 固， 较小后 角， 。 ６ 取 ａ ＝ 。～ ８ ： 加 工或工件 硬 。 精 度 较小 时， 减小摩 擦和粗 糙 度值， 为 取较大 后角 ， 。＝ 。～１ 。： 相 同条 件 ａ ８ ２ 在 下， 高速钢 刀 具的后 角 比硬 质合 金刀具 稍大 些 ： 强力 车削 、车 断或工 件刚性 差
时， 后角 ａ ３ 。＝ 。～ ６ 。 。
（） ２ 副后角 选择
副后角 的作用 是减 少副 后刀面 与已加工表 面间摩擦 ， 其数值一般 与主后角 相 同， 但对 切 断刀 、车槽 刀 等， 为保 证刀 刃 强度， 一般 副后 角 ａ。 ＝ 。～ ３ １
３ ３ 主偏 角 Ｋ ． ｒ的选 择 （） １ 一般粗 车时 （ 中间切入 ）工件 刚性 好， ｒ ４ 。 、６ 。、７ 。 ： 无 ， Ｋ取 ５ Ｏ ５ 工 件 刚 性差 时， ｒ取 ６ 。、７ Ｋ ５ ５。、 ９ ０。。 （） ２ 精车 （ 无中 间切入 ） 工 件刚性 好， ｒ ４ ： 时， Ｋ 取 ５ 工件 刚性 差时， ｒ取 ６ Ｋ ０
起润 滑作用 。
（） ３ 切削 油 以矿 物油 （ 机械 油 、轻柴 油 、煤油） 为主 要成 分 并加入 一 定 添加 剂而构 成 的切 削液 。加入 添加 剂可 提高 润滑 效果， 削油 的润滑 、 防 切 锈 性 能好 ， 流动 性 差，冷却 、清 洗 作用 比较 差 。 但 ２２ 切 削液 的合理 选择和 使用 方法 ． 根据 刀具 材料 、工件 材料 、加工 方法 和技术 要 求等具 体情 况， 来合理 选 用 切削液 。 （） 质合金 耐热性 高， １硬 一般 不用切 削液 。 必要 时可用 低浓度 乳化 液或 水 溶 液， 必须 连续 、充分 地浇 注， 则 以免冷 热不 匀使 刀具产 生应 力 而引起 裂纹 。 （） ２ 高速 钢刀 具耐 热性 差， 需采 用切 削液 。 （） ３ 加工 铸 铁 、铸 造 黄铜 等 脆性 材料 ， 一般 不用 切 削液 。 使用切削 液时， 还要注意使 用方法， 切削液 应浇注在切 削变形 区 （ 核心 发热 区） 不 应 该浇注 在 刀具 和 工具 上 。 ， ３刀具几 何 角度的 选 择 合理选择 刀具的角度 ， 以保证工件 的加工质量 ， 可 获得 较高刀具 寿命， 提高 生 产 率，降低 生产 成 本 。 ３ １前 角的选择 ． 前角 的选择应 遵循 “ 字 当先， 中求 固 ”的原则 ， 时， 锐 锐 同 还要 考虑 工件 材 料 、刀 具材 料及 加 工 工艺 要 求等 因 素 ： （） １工件材 料 的强度和 硬度低， 可采 用较 大前角， 减小切 削变 形 ： 工件材料 的 强度和硬 度 高， 可采用较 小前 角， 以保证 刀尖 强度 ： 当工件 特别 硬时， 应选用 很 小 的前 角， 至 负前 角 。 甚 （） 工 塑性材 料应 取 较大前 角， ２加 加工 脆性 材料 应取 较 小前角 。 （） 加工 、断 续切削 和承受 冲击 载荷 时， ３粗 为保 证切 削强 度， 较小前 角 取 甚 至 负前 角 。 （） ４ 高速钢 刀具 比硬质合金 刀具韧性好， 前角 比硬质合金 刀具大５ 。～１。。 Ｏ 通常情 况下 ， 采用 硬质 合金 刀具 加 工有色 金属 时， 角较 大， 前 可达 ３ 。。 ０ 加 工铸铁和 钢件 时， 强度 和硬 度高， 。 ｉ 。～ １。 ： ｒ ＝０ ５ 加工 高锰 钢钛合 金 时， 为 了提 高刀具 强度 和导热 性能， 选用 小于 １。 的前 角 ： Ｏ 加工淬 硬钢 时选 负前角 （ 一
高 ，故切 削 加 工性 差 。 针对各 种材 料不 易切 削的原 因， 采用不 同措 施来 解决 ： 可 （） 材料进 行适 当热处 理， 改善切 削加工 性重要 途径 。如对低 碳钢进 １对 是 行 正火， 降低塑性， 提高硬度 ， 易断屑， 容 加工表面 获得较 小粗糙度 值 ： 高碳钢和 工 具钢进行 球化 退火， 降低 硬度 ， 改善加工 性能 ； 铸铁 件在加 工前 进行退 火， 降 低表 层硬度 。 （ ） 用合 适 的刀 具材 料 。 如选 用 强度 高 、韧 性 、耐热 、 导热性 好 ， ２采 同工件材 料 中某 些元 素发 生化学 反应 的亲和 力小 的刀具 材料 。如选用硬 质 合 金 刀具 切 削不 锈钢 时 ， 采用 钨 钴类 硬质 合 金 。 应 （ ） 理 选用 切 削用量 和 刀 具几 何 参数 。对 于韧 性 好 、强 度 高、 容 易 ３合 造 成加 工硬化 的工件 材料 ， 宜采用 前角较 大且 有 负倒棱 的刀具 ， 以较低 的 Ｖ 、 ｃ 较 高 ｆ ａ ， 刀具 刃 口既锋 利又 有 一定 强度 ， 和 使 改善 散热 条件 和加 工 硬化 情