提高机械加工质量和生产率的途径
摘 要：在提高产品质量的前提下，尽可能地降低成本和提高生产率，就是提高金属切削加工的技术经济效益。
影响切削加工技术经济效益的因素很多，主要有加工质量、生产率和生产成本。
本文主要针对金属切削原理和加工刀具的基础知识，从改善工件材料加工性、合理选用切削液、刀具几何角度的选择、切削用量的选择、切屑的控制等方面分析，研究、提高机械加工质量和生产率的途径。
毕业论文网 关键词：加工质量 生产率 金属切削 途径 随着科学技术的进步和社会发展，人们对各种产品质量和生产率都提出了更高的要求。
机械制造企业大多通过采用自动机床、组合机床、自动生产线以及数控技术，从而保证了产品质量，极大地提高生产率，降低了生产成本，改善了工人劳动条件，减轻劳动强度，同时加强了企业在市场的竞争力。
机械加工过程自动化，基本上实现了上述要求，但是，不够完善。
笔者结合近几年的工作实践，通过改善金属切削加工条件，提高产品加工质量和生产率，提出了几点想法，供读者参考。
一、改善工件材料的切削加工性 工件材料的切削加工性是指在一定的条件下，材料被切削加工的难易程度。
具有一定的相对性，具体切削条件和加工要求不同，加工的难易程度不同。
Vt含义是刀具耐用度为T（单位min）时，某种材料所允许的最大切削速度。
通常取T=60min，则Vt记作V60。
2.相对加工性Kr。
以切削正火状态45钢的V60作为甚准，写作（V60）j，其它材料V60与（V60）j相比，其比值Kr=V60/（V60）j称为相对加工性。
当Kr＞1时，该材料的加工性比45钢好；Kr＜1时，则难易切削。
切削加工性对加工质量和生产率都有很大的影响，所以在保证零件使用性能前提下，尽可能选用切削加工性好的材料。
影响材料切削加工性的主要因素是物理、力学性能，化学成分及组织结构。
材料的强度和硬度高，则切削力大，切削温度高，刀具易磨损，故切削性能差；材料塑性好，不容易断屑，不容易获得好的表面质量，故切削性能差；材料导热性差，切削热不易传散，切削温度高，故切削加工性差。
二、合理选择切削液，可以改善金属切削加工条件 在切削过程中，使用切削液可以带走大量切削热，降低切削区的温度，起到冷却作用；并渗透到刀具与工件、切屑的接触表面，形成润滑膜，减少摩擦，降低动力消耗；切削液还能清除粘附在机床、刀具、夹具上细小切屑或磨粒，避免划伤工件已加工表面和机床导轨；由于切削液中加入防锈剂，防止机床、刀具和工件受周围介质影响发生腐蚀，起到防锈作用。
合理使用切削液是提高加工质量、刀具耐用度和生产效率的有效途径之一。
（一）切削液的种类。
1.水溶液。
主要成分是水，为防止机床和工件生锈，常加入防锈剂，主要用于粗加工和普通磨削加工，常用的有肥皂水和苏打水。
2.乳化液。
乳化油加95%—98%水稀释而成的一种乳白色切削液，主要起润滑作用。
3.切削油。
以矿物油（机械油、轻柴油、煤油）为主要成分并加入一定量的添加剂而构成的切削液。
加入添加剂可提高润滑效果，切削油的润滑、防锈性能好，但流动性差，冷却、清洗作用比较差。
（二）切削液的合理选择和使用方法。
根据刀具材料、工件材料、加工方法和技术要求等具体情况，来合理选用切削液。
必要时可用低浓度乳化液或水溶液，则必须连续、充分地浇注，以免冷热不匀使刀具产生应力而引起崩裂纹。
粗加工钢料时，可以采用低浓度（3%—5%）的乳化液，以冷却为主要作用；精加工钢件时，可以采用高浓度（15%—20%）乳化液，主要的目的是改善加工表面质量，降低刀具磨损，减少积屑瘤产生。
三、切屑的控制 金属切削过程中，切屑呈螺卷形或发条形，达到一定长度后自行折断，缠绕在工件和刀具上，不但影响人身安全，也影响加工表面粗糙度。
研究、控制切屑的形状和排屑方向，对于保证正常生产秩序和操作者人身安全有着重要意义。
尤其在数控机床、自动机床、自动生产线，断屑和卷屑会成为影响正常生产秩序的关键。
（一）切屑的卷曲和流向。
1.切屑的卷曲是由于切屑变形及切屑排出时遇到刀具上断屑槽、凸台、附加挡块及其它障碍物所造成的。
2.切屑的流向主要受刃倾角的影响。
（二）断屑。
在生产实践中，断屑主要有两种形式，一种是切屑在流出的过程中遇到障碍物，受到弯曲力矩作用而折断；另一种是切屑在流动过程中靠自重甩断（理想状态下，L=40?L—60?L）。
控制断屑最常用的措施，是在前刀面上磨制断屑槽或在刀具前面安装断屑器。
折线型、直线圆弧型断屑槽适用于切削加工碳钢、合金钢、工具钢，一般r。
=5°—15°；全圆弧型断屑槽适宜切削紫铜、不锈钢等塑性材料，前角可增大到r。
=25°—30°。
四、结束语 提高机械加工质量和生产率是一项复杂的系统工程，笔者除上述考虑几点外，还包括很多方面，如数控技术（NC）、计算机集成技术（CIM/CIMS）、并行工程（CE）、精益生产（LP）、智能技术（IMS）、敏捷技术（AM）、虚拟制造、仿真技术等，由于时间关系，在此不一一阐述。
参考文献： [1]周星元,梅顺齐.机械制造技术(下册).中国水利水电出版社,2008. [2]司乃钧,机械加工工艺基础(第二版).高等教育出版社,2007.