
【化】 metal-cutting
metal
【化】 metal
【醫】 metal
【經】 metal
cutting
金屬切削(Metal Cutting)指通過機械力使刀具與工件産生相對運動,從而去除金屬材料形成所需形狀的工藝過程。該技術廣泛應用于制造業,其核心原理涉及材料變形分離與能量轉換。
根據國際标準化組織(ISO 3685:1993),金屬切削包含車削、銑削、鑽孔、磨削四大基礎工藝,區别在于刀具軌迹與工件運動方式。例如車削是工件旋轉而刀具線性進給,銑削則是刀具旋轉并多軸聯動。
切削三要素
包括切削速度($v=frac{pi dn}{1000}$,單位m/min)、進給量(f)和切削深度($a_p$),三者關系遵循金屬去除率公式:
$$
Q = v cdot f cdot a_p
$$
該計算模型被收錄于《制造工程與技術》教材(第5版,Kalpakjian著)。
刀具幾何角度
前角、後角和刃傾角的優化組合直接影響切削力分布,美國機械工程師協會(ASME)标準B5.45-2022建議硬質合金刀具前角範圍為-6°至20°。
注:文獻來源包括ASME官網技術文件、ISO國際标準、Springer出版的工程教材及行業權威期刊,具體鍊接可通過對應機構的數字圖書館查詢。
金屬切削是機械制造中的核心工藝,指通過刀具與工件的相對運動,從金屬毛坯上切除多餘材料,從而獲得所需幾何形狀、尺寸精度和表面質量的加工方法。以下是關鍵要點解析:
金屬切削的本質是刀具擠壓工件材料,使其發生剪切滑移變形并形成切屑。這一過程涉及:
切削三要素:
刀具幾何角度:
加工方式 | 特點 | 典型應用 |
---|---|---|
車削 | 工件旋轉,刀具直線進給 | 軸類、盤類零件 |
銑削 | 刀具旋轉,多刃斷續切削 | 平面、溝槽、複雜輪廓 |
鑽削 | 軸向進給形成圓孔 | 孔加工 |
磨削 | 砂輪微粒切削,精度可達IT5級 | 高精度表面加工 |
現代切削技術已向高速切削(HSM)、微納切削、智能切削等方向發展,CNC機床配合CAM系統可實現μm級加工精度。綠色切削技術通過最小量潤滑(MQL)減少切削液使用,符合可持續發展要求。
該工藝廣泛應用于汽車制造(發動機缸體加工)、航空航天(渦輪葉片精銑)、模具制造(型腔電火花加工後的精修)等領域,是現代工業的基礎支撐技術之一。
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