韓春霞

摘 要：在我國(guó)進(jìn)行切削加工的發(fā)展過程當(dāng)中，難加工材料一直都是其加工工作的瓶頸。切削的質(zhì)量水平不高、效率低下，而刀具在使用的過程當(dāng)中往往受損嚴(yán)重。進(jìn)入到21世紀(jì)以來，我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于難加材料的需求也呈現(xiàn)出日益上漲的趨勢(shì)。同時(shí)加工與材料之間的供需矛盾也就更加的突出和深化。同時(shí)期機(jī)械制品的發(fā)展態(tài)勢(shì)強(qiáng)勁，究其主要的原因就是其功能多樣，能夠滿足多個(gè)領(lǐng)域之間的需求，其加工零件的配置設(shè)計(jì)也十分符合人性化的需求、便捷靈巧。為了使得上述目的能夠得以實(shí)現(xiàn)，對(duì)于加工的材料就有更高的要求，要求其具有一定的韌度和硬度，同時(shí)具備耐高溫和耐磨的特性。這種材料雖然功能較多，但是在對(duì)其進(jìn)行加工的過程當(dāng)中難度系數(shù)較大。

關(guān)鍵詞：難加工金屬材料 切削加工技術(shù) 刀具幾向參數(shù)

中圖分類號(hào)：TH142 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（b）-0031-02

基于這種情勢(shì)背景之下，出現(xiàn)了新加工材料這一領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷提升，不同領(lǐng)域之間運(yùn)用到難加工材料的次數(shù)越來越頻繁，其加工技術(shù)也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷的完善和優(yōu)化。如何對(duì)于這些材料進(jìn)行高效率的加工和利用，成為如今應(yīng)該重點(diǎn)思考的問題。如果能夠?qū)τ谶@些材料進(jìn)行科學(xué)合理的利用，那么對(duì)于重工業(yè)領(lǐng)域、航天領(lǐng)域以及其他相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行健康可持續(xù)的發(fā)展有著極為重要的價(jià)值和意義。在對(duì)其進(jìn)行探究的過程當(dāng)中，要掌握問題的根源，對(duì)于難加工材料種類多樣化以及多功能性這兩大問題進(jìn)行重點(diǎn)的研究和探討，切實(shí)解決制造業(yè)發(fā)展的需要。

1 切削領(lǐng)域中的難加工金屬材料

難加工金屬材料其定義就是指在進(jìn)行切削加工的過程當(dāng)中難度系數(shù)較大的，所需要花費(fèi)的人力資本較多的材料。相關(guān)的工作人員將加工材料的切削工序分為了不同的等級(jí)，等級(jí)越高進(jìn)行加工時(shí)難度越大，5級(jí)以上的加工材料就可以被定義為難加工材料。這些材料往往具有高強(qiáng)度或者是高硬度的特性，大多數(shù)都是金屬產(chǎn)品，在對(duì)其進(jìn)行加工時(shí)所使用的道具壽命不長(zhǎng)，卷屑也較為困難，加工過后的成品往往表面比較粗糙。之所以上述的金屬材料進(jìn)行加工的難度系數(shù)較大，筆者對(duì)其原因進(jìn)行了詳細(xì)的探析，分為以下幾點(diǎn)：（1）金屬材料主要由合金元素組成，其熔點(diǎn)相較于其他加工材料來說熔點(diǎn)較高，比如說鐵、鈦等在加工的過程當(dāng)中可以相互進(jìn)行交融，與其他合金要素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)形成硬度較高的顆粒物。這樣刀具在進(jìn)行材料的加工過程當(dāng)中，由于磨損過大，其壽命就會(huì)大大的減少。（2）加工材料具有固定的本質(zhì)屬性，其自身就具有一定的硬度和韌性，而材料加工的環(huán)境往往都是需要高溫的，而在高溫的環(huán)境當(dāng)中，材料會(huì)因?yàn)闇囟鹊脑黾邮棺陨碓嫉谋砻嫘螒B(tài)發(fā)生一定的變化，就是會(huì)發(fā)生變形，切屑的硬度增加，進(jìn)行切屑時(shí)所耗費(fèi)的生產(chǎn)力也就更多。（3）加工材料當(dāng)中往往具有一些化學(xué)特性，其中蘊(yùn)含的分子元素活躍性較強(qiáng)，比如說鈦合金當(dāng)中的分子元素在與刀具進(jìn)行接觸的過程當(dāng)中，化學(xué)的親和性強(qiáng)，道具會(huì)因此與鈦合金當(dāng)中的化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，使得道具表面組織發(fā)生改變，從而加劇刀具的磨損。（4）在對(duì)于難加工材料進(jìn)行分析之后，發(fā)現(xiàn)其具有共同的特性，那就是其熱傳導(dǎo)率較低，在進(jìn)行加工的過程當(dāng)中不能夠?qū)崃考皶r(shí)的散發(fā)出去，這樣就會(huì)使得刀刃與刀柄之間溫度的差異較大。其所帶來最直接的后果就是刀具在高溫環(huán)境之下，其粘連性會(huì)有所下降，造成粒子丟失，進(jìn)一步的加劇刀具的磨損。同時(shí)在進(jìn)行材料高溫切削的過程當(dāng)中，道具往往與難加工材料發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)成分丟失或者是增加的情況，這些情況都是造成刀具磨損的要素。

2 難加工金屬材料的切削技術(shù)

如今在進(jìn)行難加工材料的加工過程當(dāng)中，仍舊使用的是傳統(tǒng)的切削技術(shù)，其加工的質(zhì)量和效率都不盡人意，為了使得這一情況有所改善，提出一些對(duì)策和建議使得切削技術(shù)能夠有所提升：選擇切削功能強(qiáng)、質(zhì)量?jī)?yōu)良的刀具；對(duì)于切削用量和參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的制定；在上述的建議當(dāng)中對(duì)于刀具的選擇是最重要的，其不但要求質(zhì)量?jī)?yōu)良，對(duì)于切削性也具有一定的要求。比如說陶瓷和金剛鉆都能夠在難加工材料切削的過程當(dāng)中發(fā)揮巨大的價(jià)值。與此同時(shí)對(duì)于刀具與難加工材料當(dāng)中的化學(xué)、物理屬性也要進(jìn)行詳細(xì)的考慮，確保刀具在進(jìn)行切削的過程當(dāng)中，化學(xué)或者是物理反應(yīng)不要過于激烈，這樣才能夠確保刀具的質(zhì)量得到保障。

2.1 切削難加工金屬材料的刀具材料選用

CBN的高溫硬度相較于其他刀具材料來說具有一定的優(yōu)勢(shì)地位，其在進(jìn)行硬度較大的材料加工時(shí)，由于其CBN 成分含量多，因此刀具的壽命也能夠因此延長(zhǎng)，切削的質(zhì)量和效率也會(huì)有所提升。

新型涂層硬質(zhì)合金其耐磨性較高，在進(jìn)行難加工材料的切削時(shí)，大多數(shù)廠家都愿意選擇其為切削的道具。究其主要原因就是其適用的難加工材料種類豐富，并且切削效果較好。但是其涂層具有性能單一的特性，這樣在選用其進(jìn)行難加工材料的切削時(shí)，就需要根據(jù)該材料的特性進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行涂層道具材料的選擇運(yùn)用。

金剛石燒結(jié)體刀具適用于硬度較大的金屬，因?yàn)樘蓟瘜W(xué)分子比較穩(wěn)定，硬度較強(qiáng)，其所制成的刀具材料具有刀刃鋒利的特性，并且其熱度不會(huì)給在刀刃處滯留，不會(huì)導(dǎo)致刀刃刀柄的溫差較大而加大化學(xué)物的滯留的情況發(fā)生，極大程度上減輕了刀具的磨損狀況。

2.2 合理選擇刀具幾何參數(shù)

想要使得難加工材料在切削的過程當(dāng)中減輕切削的壓力，可以從刀具形狀方面進(jìn)行考慮。對(duì)于難加工材料的特性進(jìn)行分析，對(duì)于道具幾何形狀進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯@樣不但使得切削的質(zhì)量精準(zhǔn)性有所提升，并且對(duì)于刀具的保養(yǎng)也有裨益，因此在對(duì)于難加工材料的切削技術(shù)處理時(shí)，刀具形狀的選用是至關(guān)重要的。如今隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，在對(duì)于切削刀具形狀進(jìn)行選擇時(shí)，思維理念也有了創(chuàng)新和發(fā)展，比如說增大鉆尖角等等。

2.3 合理選擇難加工材料的切削條件

在對(duì)于難加工材料進(jìn)行切削條件的設(shè)定時(shí)，其要求的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)并不高。隨著科技的不斷完善，難加工材料的切削工藝已經(jīng)日益完善并不斷的得以優(yōu)化，刀具的使用壽命也日益加長(zhǎng)。如今對(duì)于道具切口的選擇大多數(shù)都是使用那些比較輕巧方便的切削工具，不但能夠使得難加工材料的切削質(zhì)量有所提升，也能夠減輕切削的壓力，從而提高切削的效率。與此同時(shí)對(duì)于刀具形狀以及刀具的材料構(gòu)成要素也要進(jìn)行重視，這樣才能夠使得切削效果達(dá)到最佳。

上述的建議對(duì)于大部分的難加工材料的切削工藝是有一定裨益和幫助的，但是存在采取上述方式仍舊不能夠進(jìn)行有效切削工作展開的情況。比如說，在對(duì)于那些硬度較大的切削金屬材料進(jìn)行加工的過程當(dāng)中，切削的速率要加以降低，這樣才能夠取得良好的切削效果。有些刀具當(dāng)中含有CBN成分或者是金剛石，其刀刃的硬度較大，但是其韌性較低，進(jìn)行加工材料的選擇時(shí)具有一定的局限性，尤其是金剛石其對(duì)于黑色金屬加工材料不具有切削能力，這樣其應(yīng)用范圍就被大大的縮小。如今對(duì)于切削方式技巧不斷的得以完善，其思維理念也有所創(chuàng)新，發(fā)明了特種加工的方法，其加工的原理并不是使用傳統(tǒng)機(jī)械的方式對(duì)其進(jìn)行加工，而是使用聲能、太陽能等方式，其對(duì)于材料沒有限制性，適用于任何種類的加工材料。

雖然特種加工的方式適用范圍十分廣闊，但是其仍舊具有一定的局限性，在未來今后的發(fā)展過程當(dāng)中，發(fā)展?jié)摿Σ⒉淮蟆?/p>

3 結(jié)語

難加工金屬材料是時(shí)代的產(chǎn)物，其切削的技術(shù)和方式也在隨著時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在不斷的完善和優(yōu)化。如今應(yīng)該對(duì)切削工藝進(jìn)行重視，加快對(duì)于新型切削刀具的開發(fā)和創(chuàng)新，使得切削技術(shù)能夠運(yùn)用到更多的領(lǐng)域當(dāng)中，切實(shí)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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