浅析金属切削加工精度的工艺与方法

丁年华

中国有色（沈阳）泵业有限公司； 辽宁 沈阳； 110027

摘要：随着我国的经济发展水平不断提升，我国的制造业技术也取得了很多举世瞩目的突破性成就，制造技术被应用到更多行业领域。很多行业的基建工程都离不开机械制造产品，通过制造工艺将构件整体化，能够加固产品稳定性。想要实现产品构件整体化，则需要灵活运用金属切削技术，金属切削技术的好坏不仅会影响到金属构件的品质与精度，同时也影响着我国机械制造技术的创新发展，故而在产品制造的过程中应当更加重视对于金属切削工艺的运用。本文将围绕金属切削加工精度进行探析，提出有效提高加工技术水平的策略方法。

关键词：金属切削加工；精度；工艺

1.金属切削加工精度的影响因素

1.1机床的误差及磨损

机械加工很大一部分工作需要利用机床设备完成，车床的结构和标准决定着产品的规格样式，如果使用的机床本身存在着几何误差或者设备磨损，将会影响到最终的机械加工产品精准度与成品质量。除此之外，当机床主轴出现导轨误差、回转误差等问题时，机械构件的品质也或多或少会受到一定影响。车削加工轴类件在这种主轴误差的影响下，出现问题的概率相对来说比较小。机床主轴、导轨以及端面三者会形成立体空间结构，主轴本身与导轨是平衡态的稳定结构，与加工断面是互相垂直的。故而垂直状态的主轴与加工断面在制造过程中比较容易出现误差。除了垂直误差外，还有一种平面度误差的情况，即加工断面中间点与边缘之间的误差。两种误差相比较，垂直误差对机械产品最终的精度影响是比较小的，而出现平面度误差的话，如果刀架运转发生错位，零件的精准度则会受到严重影响。

1.2切削加工运动磨损

切削加工操作过程中产生的运动量以及运动方式，也从侧面对加工零件精确度造成影响，不同的运动方式及设备质量，会使产品之间的加工质量存在一定差异性。切削加工运动主要是由两种运动组成，一种是切削加工用量，另一种则是刀具设备本身的运动模式。从刀具的使用角度来讲，由于刀具在切削工作中会被大量使用消耗，与工件之间发生接触摩擦后出现一定程度的磨损，如果没有及时保养更换，随着磨损程度的增加，对工件的精度和质量的影响将呈正比增大。当切削加工刀具选择的材料以及切削用量出现不同时，主要是影响到切削加工的速度和吃刀量，进而影响刀具质量，当刀具被磨损到一定程度后，切削加工零件的质量将难以满足标准规格。

1.3工件的定位误差

工件要根据一定的定位标准来进行设计制造，如果定位的要求与设计的规范标准不一致的话，则会严重影响到工件最终的成品效果，严重时甚至导致工件报废无法使用。

2.提升金属切削加工精度的工艺方法

2.1工艺选择

在金属切削加工工艺的选择方面，可以根据刀具与工件之间的相互作用力大小来推出作用规律，进而制定与之对应的刀具、机床标准，使设备与设计的规格更加贴合。在金属切削速度的设定方面，建议采用高速切削来确保加工的精准度，高速切削的速度相较于传统的工艺速度来说，要高出6~15倍，在加快工作效率的同时，还具备非常多的质量优势。其一，高速切削加工的深度和宽度都稍浅，反而切削力则会增大，最高能增加近三分之一的切削力，这对保障加工部件的精度有极大的保护作用。其二，高速切削加工过程中产生的热量大部分会随着运转的过程被带走，加工部件表面温度变化幅度较小，避免了部件表面受热不均出现残余应力的情况，大大降低了金属部件出现热变形的概率。

2.2刀具选择

金属切削过程中对于加工部件的规格形状都对应有着一定的国家标准，要根据不同的要求和标准选择正确的刀具来完成切削工作，一旦在刀具的使用上出现错用、滥用等问题，则会降低制造加工效率，严重影响到金属构件的质量效果和精准程度。因此，在选择刀具时候，既要综合考虑生产成本，又要确保刀具的耐热性与耐摩擦性都符合国家要求的标准，尽量在控制成本的同时延长刀具的使用年限。另外，刀具设置的几何角度也是一个非常重要的环节，几何角度设定直接影响到部件表面的平整程度。通过观察刀具前角的大小，可以判断刀具的切削能力，前角较大的刀具，切削力与刀具锋利程度都较高。切削力是与摩擦力和热变形率成正比的，但不代表前角的几何角度可以随意增大，一旦超过合适的范围，也会降低刀具使用寿命。反之，刀具的后角如果增大，切削力与摩擦力都会随之降低，进而也降低了由于摩擦而产生的热能。因此，要保证刀具的几何角度在一个合理的范围内产生作用，合金部件加工时前角一般控制为5°~18°，铸铁部件则选择2°~9°，后角在加工薄壁零件时选择3°~20°，铸铁类的部件则为3°~8°。根据不同类型的部件加工，要在这个范围内再做精细化调整，确保刀具的使用为最优状态。

2.3科学装夹工件

切削加工过程中出现变形的问题，很多时候是由于壁薄的原因，利用科学装夹工件技术，可以针对壁薄问题进行有效改善。在切削加工过程中，可以用科学装夹工件替换掉原本的三爪卡盘，科学装夹工件能够避免出现工件挤压现象，也就降低了工件变形的概率。这一操作使装夹表面受力均匀，利用这些器具也能够极大的增加工件表面受力面，在压强一定的情况下，受力面增大，部件承受的压力降低，变形情况减小。而且科学装夹工件的成本也很低，即达到了优质的效果，又保证了企业效益。

2.4切削液合理使用

切削加工过程中由于摩擦做功，会产生大量热量，热量散除的不够彻底或者分布不均，都会引起加工构件的变形，降低部件精度，影响成品质量。从侧面来说，还会造成一系列的不良影响，比如说会导致刀具和车床损伤，降低使用年限。所以，在切削过程中要合理使用切削液，配合切削工作，降低摩擦产生的热量，保障切削工作顺利完成，有效提高加工效率。

2.5提升技术人员综合

切削工作的顺利开展，离不开技术人员的精准操作，技术人员的能力水平与操作经验也对切削加工工作有着重要影响。操作机床的技术人员应当具备大量的知识储备及过硬的操作水平，在进入工作岗位前，要根据国家标准对工作人员做好技术培训，并制定相应的操作守则。在切削加工工作进行的同时，也要定期抽查技术人员的产品，制定考核和绩效标准，及时纠正不规范的操作，并对违规操作的技术人员予以处罚。在工作开展的同时，也要向技术人员们普及先进的技术要点，不断革新技术，更好的提升自身能力。

总结

综上所述，机械制造行业始终在不断革新进步，切削加工工艺也在一次次的实践过程中进行着改革创新。未来，对于机械部件加工的精度和质量要求将会有更高的要求和标准，故而必须保证工艺水平的先进和不断优化，才能让机械加工工艺与时俱进。金属切削加工工艺与工件加工的精度和质量是息息相关的，必须要找的合适的工艺和方法来开展加工，才能打造出更优质的机械制造品质。

参考文献：

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[2]邹星荣,杜京纬,陈晓蓉.金属切削加工精度的工艺与方法分析[J].科学与财富,2019.

[3]邓磊.基于金属切削机床精度的影响因素及对策分析[J].探索科学,2016,000(002):57.