金属切削常识

　　在机械制造中，金属切削工作量约占80%。对各种不同工件材料，合理选择刀具材料，刀具几何角度、切削三要素、刀具准确安装以及对刀具熟练刃磨技能，对提高加工质量、生产效率、降低消耗、提高企业经济效益具有十分重要的意义。在生产中缺乏应有切削知识与刃磨技能，尤其对钻头刃磨缺乏理论知识和熟练刃磨技能，许多钻头由于刃磨有困难，怕刃磨后影响产品质量。在生产实践中对照，逐步提高切削知识，从而掌握刀具刃磨、使用技能。

　　一、刀具材料选择：

　　切削不同材料工件，需要选择好不同材料刀具，这对切削效率提高，保证加工工件质量具有重要意义。

　　使用较多的刀具材料可分：硬质合金刀具与高速钢刀具二大类。而硬质合金刀具根据其切削不同材料又分三种牌号YT(又称钨钴钛类)、YG(又称钨钴类)、YW(又称万能刀片)。 　　

　　YT牌号合金刀片适宜切削各种刚件、铜。但不能切削不锈钢、铝、铝合金，也不宜切削铸铁。

　　YT牌号合金刀片常用型号有YT5、YT10、YT15、YT30。YT30刀片在这四种型号刀片中硬度最高适宜切削硬度较高工件，以保证刀具耐磨性和工件尺寸精度，但只能适合半精加工和精加工。

　　YT5和YT10牌号刀片在前边四种刀片中硬度较低，适宜粗加工切削和断续切削加工。YT15刀片硬度适中，适宜粗加工、半精加工和精加工，这种刀片在我厂使用最多。 　　

　　注意：YT15刀片虽然能粗加工切削，但切削性能远比YT5、YT10差，如果批量工件切削应采用YT10刀片，如果批量断续切学工件宜采用YT15刀片，以提高生产效率。

　　YG牌号合金刀片，常用型号有YG6、YG8、YG3、YG3X四种，YG3、YG3X在这4种型号刀片中硬度最高，适宜切削硬度较高铸铁、不锈钢，尤其切学不锈钢效果更佳。

　　YG、YG8型号刀片适宜切学铸铁、球墨铸铁，在我厂使用最多。

　　YW牌号刀片常用型号有YW1、YW2、YW3三种，通常又称万能刀片。既能切削钢件，又能切削铸件，且硬度较高，可以切削白口铸铁，但一般只适宜精加工和半精加工切削。YT、YG、YW三种牌号硬质合金刀片，由于硬度比高速钢高但脆性相对大，其切削速度比告诉钢快，通常切削速度应选择在40~80/min，最快可达100/min，这种切削速度是对硬度在HRC28以下工件而言，如果工件硬度高其切削速度要减慢，如果切削有色金属其切削速度相对加快。应注意以下二点：①使用硬质合金刀具切削时，速度不能太慢，速度慢切削冲击大，刀片易碎。②切削时一般不能加冷却液，加冷却液只能在切削速度慢时事业，否则刀片易碎裂。

　　高速钢刀具：高速钢牌号常用有W18cr4V，W9W6几种，其中W18-W9我厂使用较多。高速钢最大优点是可以制造各种形状刀具，例：滚刀麻花钻等形状复杂刀具，且刀具锋利切削性好，但与硬质合金刀具比较，硬度低切削时红硬性差，耐磨性差，不宜高速切削，高速钢切削速度最高不能超过30/min，一般钻头钻削时有冷却液条件下也只能控制在18~15m/min以内，才能保证刀具正常使用。超越这个范围刀具急剧磨损，使用寿命降低。

　　二、刀具前角，后角、刃倾角等参数的选择：

　　切削不同形状，不同材料工件需要选择好合适的前角、后角、刃倾角等参数，合理刀具角度参数对提高加工质量、生产效率和降低生产成本有十分重要意义。常规是：切削普通刚件如45#、50#等钢种，通常前角①8~10°后角②8°刃倾角③5~6°。

　　切削铸件：前角①8°，后角②6°，刃倾角③3~5°，切削调质钢，后角与前角相对减少2°左右，刃倾角可以不要，或磨成负刃倾角2~3°以加强刀尖强度。

　　断续切削工件有冲击，一般前后角与刃倾角采用加工调质钢所采用的前后角、刃倾角，切削硬度在HRC48~55范围工件，在前刀面上，主切削刃出磨成负倒刃3°，1.5mm宽，以利抗冲击，增大刀具承受强度。

　　切削韧性塑性大的材料，例如A3、20#钢、紫铜等工件时一般均采用大前角、大刃倾角，前角①30~35°，刃倾角②25~35°后角③15~20°，甚至更大。

　　三、切削三要素选择：

　　切削深度给进量、切削速度(工件或刀具旋转)常称切削三要素，合理选择切削三要素，对提高生产效率、刀具使用寿命、产品质量有着十分重要的意义。切削三要素选择原则是：首先选择切削深度，在机床刚性，刀具承受能力等满足条件下，在粗加工中尽可能依次切去加工余量大部分，以提高生产效率，其次是选择给进量，给进量也是提高生产效率的有效途径。

　　最后选择切削速度，合理切削速度对提高刀具使用寿命有密切的关系，而切削速度必须满足各类刀具材料承受能力，例硬度合金刀片最大承受切削速度是30~100m/min，高速钢材料刀具承受切削速度能力是18~30m/min。如果切削速度超越该范围，刀具使用就受到影响，降低刀具使用寿命。举例：8钻头使用转速2000r/min，8钻头材料告诉钢，请问能否正常使用。根据告诉钢最大切削速度≦30m/min，则∏dn/1000=3.14*8*2000/1000= 50.24m/min>30m/min。经计算8钻头在2000r/min的速度下，其切削速度源源超越了高速钢最大切削速度30m/min。

　　四、刀具安装调整

　　刀具准确安装是机床操作者必须了解和熟练掌握的技能，刀具安装在刀架上，刀尖需对准工件中心，才能保证切削是，刀具设计的各种角度(前角、后角、刃倾角、偏角的等)起作用，刀子才能正常切削。如果刀具在安装时，刀尖高或低于工件中心，则刀具前、后角发生变化，刀尖高于中心时前角增大，后角减小。刀尖低于工件中心则使前角减小，后角增大，这二种情况均不利于刀具正常切削，对成形刀来讲，高于中心或低于中心加工出来的工件，将发生形状变瘦或变胖，这在齿轮加工中能明显观察出来。这里举一例，一机加分厂加工缸盖，割槽刀是安装在镗排上，由于刀子安装孔低于工件中心，在切削割槽时很快磨损烧焦，经多次调整机床均无效果，造成一时停产，当我去现场调研时看到刀具烧毁现象就基本心中有数，将烧毁刀具适当加大后角，从原来6°增大到12°；经几年使用证明，刀具能正常使用，没有发生不良情况，为什么能很快处理好这件事，说明掌握刀具准确安装非常重要。希望青工们在刀具安装时一定要掌握准确安装刀具的方法。

　　1、刀具是前刀尖必须对准工件中心，这一点在刀具使用前必须做到，在车加工中大家一般容易掌握。　　

　　2、镗加工中找工件中心比较困难，这时可以看切削后前刀面与后刀面磨损情况，刀子前刀面磨损快，说明前角不够大，这时需要加大前角，后刀面磨损快这时需加大后角，掌握了这二点对切削极有帮助。

　　五、钻头刃磨时要了解五大参数：

　　一支钻头磨修好坏对钻切削有很大影响，一支好钻头决定于下面五大要素：

　　1.钻头顶角120°，两条主切削刃要对称钻头轴心线，钻孔时孔径才能保证不扩大。

　　2.修磨横刃要适宜，横刃太长定心查，孔径容易扩大，横刃处厚度太小，没有强度，钻孔时横刃处容易烧毁。

　　3.二条主切削刃上后角，修磨时在钻心处后角大一些，在离钻心最远处后角要小一些，这样钻头切削效果好，也不易烧焦，理由是在钻削时，钻心处切削速度最慢，离钻心最远处切学速度最快。

　　4.切削刃与副切削刃相交处要磨圆角，这样在切削时钻头不易烧焦，在该处前刃面上磨少许负倒棱能增叫刀尖强度，有利钻削。

　　5.钻头直径大于14￠时间，在二条主切削刃上磨错开断屑槽钻孔时切削力小，切削性能好，特别有利专机钻削。

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