切削加工（工業(yè)上所使用的某種操作）工業(yè)上所使用的某種操作01產(chǎn)品介紹歷史切削加工類型切削的分類要點(diǎn)材料目錄0305020406基本信息切削加工是指用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料層切去成為切屑，使工件獲得規(guī)定的幾何形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹切削加工任何切削加工都必須具備3個(gè)基本條件：切削工具、工件和切削運(yùn)動(dòng)，稱之為切削三要素。切削工具應(yīng)有刃口，其材質(zhì)必須比工件堅(jiān)硬。不同的刀具結(jié)構(gòu)和切削運(yùn)動(dòng)形式構(gòu)成不同的切削方法。用刃形和刃數(shù)都固定的刀具進(jìn)行切削的方法有車削、鉆削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等；用刃形和刃數(shù)都不固定的磨具或磨料進(jìn)行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和拋光等。切削加工是利用切削刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從毛坯（鑄件、鍛件、型材等）上切除多余金屬層，以獲得尺寸精度、形狀和位置精度、表面質(zhì)量完全符合圖樣要求的機(jī)器零件的加工方法。經(jīng)過鑄、鍛、焊所加工出來的大都為零件的毛坯，一般很少能夠在機(jī)器上直接使用，還需要進(jìn)一步切削加工，才能滿足零件的技術(shù)要求。切削加工分為機(jī)械加工（簡(jiǎn)稱機(jī)加工）和鉗工兩大部分。機(jī)械加工是指通過工人操作機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行切削加工。切削加工是機(jī)械制造中最主要的加工方法。雖然毛坯制造精度不斷提高，精鑄、精鍛、擠壓、粉末冶金等加工工藝應(yīng)用日廣，但由于切削加工的適應(yīng)范圍廣，且能達(dá)到很高的精度和很低的表面粗糙度，在機(jī)械制造工藝中仍占有重要地位

。切削的分類切削的分類金屬材料的切削加工有許多分類方法。常見的有以下3種。1、按工藝特征區(qū)分切削加工的工藝特征決定于切削工具的結(jié)構(gòu)以及切削工具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式。按工藝特征，切削加工一般可分為：車削、銑削、鉆削、鏜削、鉸削、刨削、插削、拉削、鋸切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、拋光、齒輪加工、蝸輪加工、螺紋加工、超精密加工、鉗工和刮削等。2、按切除率和精度分切削加工相關(guān)圖片(3)可分為：①粗加工：用大的切削深度，經(jīng)一次或少數(shù)幾次走刀從工件上切去大部分或全部加工余量，如粗車、粗刨、粗銑、鉆削和鋸切等，粗加工加工效率高而加工精度較低，一般用作預(yù)先加工，有時(shí)也可作最終加工。②半精加工：一般作為粗加工與精加工之間的中間工序，但對(duì)工件上精度和表面粗糙度要求不高的部位，也可以作為最終加工。③精加工：用精細(xì)切削的方式使加工表面達(dá)到較高的精度和表面質(zhì)量，如精車、精刨、精鉸、精磨等。精加工一般是最終加工。④精整加工：在精加工后進(jìn)行，其目的是為了獲得更小的表面粗糙度，并稍微提高精度。精整加工的加工余量小，如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等。⑤修飾加工：目的是為了減小表面粗糙度，以提高防蝕、防塵性能和改善外觀,而并不要求提高精度,如拋光、砂光等。⑥超精密加工：航天、激光、電子、核能等尖端技術(shù)領(lǐng)域中需要某些特別精密的零件，其精度高達(dá)IT4以上，表面粗糙度不大于Ra0.歷史歷史切削加工相關(guān)圖片(2)切削加工的歷史可追溯到原始人創(chuàng)造石劈、骨鉆等勞動(dòng)工具的舊石器時(shí)期。在中國，早在商代中期（公元前13世紀(jì)），就已能用研磨的方法加工銅鏡；商代晚期（公元前12世紀(jì)），曾用青銅鉆頭在卜骨上鉆孔；西漢時(shí)期就已使用桿鉆和管鉆，用加砂研磨的方法在“金縷玉衣”的4000多塊堅(jiān)硬的玉片上鉆了18000多個(gè)直徑1～2毫米的孔。17世紀(jì)中葉，中國開始利用畜力代替人力驅(qū)動(dòng)刀具進(jìn)行切削加工。如公元1668年，曾在畜力驅(qū)動(dòng)的裝置上，用多齒刀具銑削天文儀上直徑達(dá)2丈（古丈）的大銅環(huán)，然后再用磨石進(jìn)行精加工。18世紀(jì)后半期的英國工業(yè)革命開始后，由于蒸汽機(jī)和近代機(jī)床的發(fā)明，切削加工開始用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力。到19世紀(jì)70年代，切削加工中又開始使用電力。對(duì)金屬切削原理的研究始于19世紀(jì)50年代，對(duì)磨削原理的研究始于19世紀(jì)80年代。此后各種新的刀具材料相繼出現(xiàn)。19世紀(jì)末出現(xiàn)的高速鋼刀具，使刀具許用的切削速度比碳素工具鋼和合金工具鋼刀具提高兩倍以上，達(dá)到25米/分左右。1923年出現(xiàn)的硬質(zhì)合金刀具，使切削速度比高速鋼刀具又提高兩倍左右。30年代以后出現(xiàn)的金屬陶瓷和超硬材料人造金剛石和立方氮化硼），進(jìn)一步提高了切削速度和加工精度。隨著機(jī)床和刀具不斷發(fā)展，切削加工的精度、效率和自動(dòng)化程度不斷提高，應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大，從而促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。要點(diǎn)提高質(zhì)量途徑減小工作誤差選用切削工具提高毛坯質(zhì)量合理安排工藝改善環(huán)境條件010302040506要點(diǎn)提高質(zhì)量途徑切削加工質(zhì)量主要是指工件的加工精度（包括尺寸、幾何形狀和各表面間相互位置）和表面質(zhì)量（包括表面粗糙度、殘余應(yīng)力和表面硬化）。隨著技術(shù)的進(jìn)步，切削加工的質(zhì)量不斷提高。18世紀(jì)后期，切削加工精度以毫米計(jì)；20世紀(jì)初，切削加工精度最高已達(dá)0.01毫米；至50年代，切削加工精度最高已達(dá)微米級(jí)；70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。影響切削加工質(zhì)量的主要因素有機(jī)床、刀具、夾具、工件毛坯、工藝方法和加工環(huán)境等方面。要提高切削加工質(zhì)量，必須對(duì)上述各方面采取適當(dāng)措施，如減小機(jī)床工作誤差、正確選用切削工具、提高毛坯質(zhì)量、合理安排工藝、改善環(huán)境條件等。減小工作誤差通常采用的方法有：①選用具有足夠精度和剛度的機(jī)床。②必要時(shí)可以采取補(bǔ)償校正的方法，如在螺紋磨床或滾齒機(jī)上，根據(jù)事先測(cè)得的機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差加裝誤差校正裝置，以校正機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)誤差。③采用機(jī)床夾具來保證加工精度，如利用鏜模加工箱體上的孔系，使孔距精度由鏜模決定而不受機(jī)床定位誤差的影響。④防止機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。⑤消除機(jī)床內(nèi)部振源和采取隔振措施，以減少振動(dòng)對(duì)加工精度和粗糙度的影響。⑥提高機(jī)床自動(dòng)化程度，如采用主動(dòng)測(cè)量或自動(dòng)控制系統(tǒng)，以減少加工過程中的人為誤差。選用切削工具應(yīng)采用耐磨性好的刀具，合理選用刀具幾何參數(shù)，并仔細(xì)地研磨刃口，使其光滑而鋒利。例如用磨具加工，一般選用較細(xì)、較硬磨粒的磨具，砂輪要正確和及時(shí)地修整。提高毛坯質(zhì)量工件毛坯要具有均勻的材質(zhì)和加工余量，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚?，如時(shí)效處理、退火、正火、調(diào)質(zhì)等措施以消減內(nèi)應(yīng)力，并改善材料的切削加工性。合理安排工藝采用合理的工藝程序；正確選用切削用量，以減小切削力和切削熱的影響，并防止產(chǎn)生自激振動(dòng)；選用合適的切削液對(duì)切削區(qū)進(jìn)行充分冷卻和潤滑；選擇工件的安裝定位基準(zhǔn)和夾緊方式時(shí)，注意減小安裝誤差和工件變形。改善環(huán)境條件保持加工環(huán)境清潔；對(duì)外部振源和熱源采取隔離措施；精密加工在恒溫、恒濕和防塵的條件下進(jìn)行。切削加工類型切削加工類型提高切削用量以提高材料切除率，是提高切削加工效率的基本途徑。常用的高效切削加工方法有高速切削、強(qiáng)力切削、等離子弧加熱切削和振動(dòng)切削。1、高速切削一般指采用硬質(zhì)合金刀具所能達(dá)到的切削速度的切削加工。磨削速度在45米/秒以上的切削稱為高速磨削。采用高速切削(或磨削)既可提高效率，又可減小表面粗糙度。用硬質(zhì)合金刀具高速車削普通鋼材的切削速度可達(dá)200米/分；用陶瓷刀具可達(dá)500米/分；用金剛石刀具車削有色金屬的切削速度可達(dá)900米/分。實(shí)驗(yàn)室中試驗(yàn)的超高速切削的速度可達(dá)4000米/分以上。60年代以來，磨削速度已從30米/秒左右逐步提高到45、60、80以至100米/秒；實(shí)驗(yàn)室中的磨削速度已達(dá)200米/秒。高速切削（或磨削）要求機(jī)床具有高轉(zhuǎn)速、高剛度、大功率和抗振性好的工藝系統(tǒng)；要求刀具有合理的幾何參數(shù)和方便的緊固方式，還需考慮安全可靠的斷屑方法。2、強(qiáng)力切削指大進(jìn)給或大切深的切削加工，一般用于車削和磨削（見緩進(jìn)給磨削）。強(qiáng)力車削的主要特點(diǎn)是車刀除主切削刃外，還有一個(gè)平行于工件已加工表面的副切削刃同時(shí)參與切削，故可把進(jìn)給量比一般車削提高幾倍甚至十幾倍。在一般機(jī)床上，只要功率足夠和工藝系統(tǒng)剛度好就可實(shí)行強(qiáng)力切削。與高速切削比較，強(qiáng)力切削的切削溫度較低，刀具壽命較長，切削效率較高；缺點(diǎn)是加工表面較粗糙。強(qiáng)力切削時(shí)，徑向切削力很大，故不適于加工細(xì)長工件。材料概述木材加工塑料加工橡膠加工玻璃加工石料加工010302040506材料概述對(duì)木材、塑料、橡膠、玻璃大理石、花崗石等非金屬材料的切削加工，雖與金屬材料的切削類似，但所用刀具、設(shè)備和切削用量等各有特點(diǎn)。木材加工木材制品的切削加工主要在各種木工機(jī)床上進(jìn)行，其方法主要有：鋸切、刨切、車削、銑削、鉆削和砂光等。木材的鋸切通常采用木工圓鋸機(jī)或木工帶鋸機(jī)（見木工鋸機(jī)）。兩者都可用不同鋸齒形狀的刀具（鋸片或鋸帶）進(jìn)行截料、剖料或切榫。帶鋸切的鋸縫較窄，窄帶鋸切還能切割曲面和不規(guī)則的形狀。刨削通常用木工平刨床或木工壓刨床(見木工刨床)。兩者都可用旋轉(zhuǎn)的刨刀刨削平面或型面，其中壓刨床加工可得到較高的尺寸精度。當(dāng)表面的光潔程度要求較高時(shí)可用木工精光刨。木料的外圓一般在木工車床上車削。木料的開榫、開槽、刻模和各種型面的加工，可用成形銑刀在木工銑床上銑削。鉆孔可用木工鉆頭、麻花鉆頭或扁鉆，在臺(tái)鉆或木工鉆床上進(jìn)行。小孔也可用手電鉆加工。木料表面的精整可用木工砂光機(jī)。平面砂光可用帶式砂光機(jī)；各種型面的砂光可用滾筒式砂光機(jī)；端面砂光和邊角倒棱可用盤式砂光機(jī)。也可用木工車床或木工鉆床砂光。木料加工的切削速度比金屬切削高得多，所以刀具的刃口都較薄而鋒利，進(jìn)給量也較大。如鋸切速度常達(dá)40～60米/秒;車削或刨削時(shí),刀具前角常達(dá)30°～35°，切削速度達(dá)60～100米/秒,故出屑量很大。切削時(shí)一般不用切削液，干切下來的大量木屑可用抽風(fēng)機(jī)吸走。塑料加工塑料的剛度比金屬差，易彎曲變形，尤其是熱塑性塑料導(dǎo)熱性差，易升溫軟化。故切削塑料時(shí),宜用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具,選用小的進(jìn)給量(0.1～0.5毫米/轉(zhuǎn))和高的切削速度,并用壓縮空氣冷卻。若刀具鋒利，角度合適（一般前角為10°～30°，后角為5°～15°）,可產(chǎn)生帶狀切屑，易于帶走熱量。若短屑和粉塵太多則會(huì)使刀具變鈍并污染機(jī)床，這時(shí)需要對(duì)機(jī)床上外露的零件和導(dǎo)軌進(jìn)行保護(hù)。切削賽璐珞時(shí)，容易著火，必須用水冷卻。車削酚醛塑料、氨基塑料和膠布板等熱固性塑料時(shí)，宜用硬質(zhì)合金刀具，切削速度宜用80～150米/分；車削聚氯乙烯或尼龍、電木等熱塑性塑料時(shí)，切削速度可達(dá)200～600米/分。銑削塑料時(shí),采用高速鋼刀具,切削速度一般為35～100米/分；采用硬質(zhì)合金刀具,切削速度可提高2～3倍。塑料鉆孔可用螺旋角較大的麻花鉆頭，孔徑大于30毫米時(shí)，可用套料鉆。采用高速鋼鉆頭時(shí)，常用切削速度為40～80米/分。由于塑料有膨縮性，鉆孔時(shí)所用鉆頭直徑應(yīng)比要求的孔徑加大0.05～0.1毫米。鉆孔時(shí),塑料下面要墊硬木板，以阻止鉆頭出口處孔壁周圍的塑料碎落。刨削和插削的切削速度低，一般不宜用于切削塑料，但也可用木工刨床進(jìn)行整平和倒棱等工作。攻絲時(shí)可采用溝槽較寬的高速鋼絲錐,并用油潤滑;外螺紋可用螺紋梳刀切削。對(duì)尼龍、電木和膠木等熱固性塑料，可以用組織疏松的白剛玉或碳化硅砂輪磨削，也可用砂布(紙)砂光，但需用水冷卻。由于熱塑性塑料的磨屑容易堵塞砂輪，一般不宜磨削。橡膠加工車削硬橡膠工件時(shí)，可用刃口鋒利的硬質(zhì)合金車刀(前角為12°～40°,后角為10°～20°)，采用150～400米/分的切削速度，可以干車，也可用水或壓縮空氣冷卻。如用高速鋼刀具車削，切削速度要低些。硬橡膠鉆孔可用頂角為80°左右的硬質(zhì)合金或高速鋼麻花鉆頭干鉆。當(dāng)鉆削孔徑為10～20毫米時(shí)，切削速度可取21～24米/分。硬橡膠工件也可用松而軟的砂輪磨削。玻璃加工玻璃(包括鍺、硅等半導(dǎo)體材料)的硬度高而脆性大。對(duì)玻璃的切削加工常用切割、鉆孔、研磨和拋光等方法。對(duì)厚度在3毫米以下的玻璃板，最簡(jiǎn)單的切割方法是：用金剛石或其他堅(jiān)硬物質(zhì)在玻璃表面手工刻劃，利用刻痕處的應(yīng)力集中，即可用手折斷。玻璃的機(jī)械切割一般采用薄鐵板(或不銹鋼薄片)制成的圓鋸片，并在切削過程中加磨料和水。常用的磨料是粒度為400號(hào)左右的碳化硅或金剛石。當(dāng)需要把圓棒形的半導(dǎo)體錠料切割成0.4毫米左右厚度的晶片時(shí)，有采用環(huán)形圓鋸片，利用其內(nèi)圓周對(duì)棒狀錠料進(jìn)行切割的，切割0.4毫米厚度的晶片,切縫寬約為0.1～0.2毫米。方形晶片平面的切割常采用薄片砂輪直接劃出劃痕后折斷，圓形晶片也可采用超聲波切割。研磨和拋光玻璃的工作原理與金屬的相似。研磨后的玻璃表面是半透明的細(xì)毛面，必須經(jīng)過拋光后才能成為透明的光澤表面。研磨壓力一般取1000～3000帕，磨料可用粒度為W5～20號(hào)的石英砂、剛玉、碳化硅或碳化硼，水與磨料之比約為1:2。玻璃研磨后，平整的毛面常留有平均深度為4～5微米的凹凸層，且有個(gè)別裂紋深入表里，故拋光時(shí)常需去除厚達(dá)20微米玻璃層，這個(gè)厚度約為研磨去除量的1/10左右，但拋光所需的時(shí)間遠(yuǎn)比研磨長（數(shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)）。拋光盤的材料通常采用毛氈、呢絨或塑料，所用磨料是粒度W5號(hào)以下的氧化鐵(紅粉)、氧化鈰和氧化鋯等微粉(直徑5微米以下)。研磨時(shí)加等量的水制成懸浮液作為拋光劑，在5～20℃的環(huán)境溫度下