切削加工科普：機(jī)械制造離不開(kāi)的核心加工方法

大到高鐵的輪軸、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片，小到手機(jī)的金屬中框、自行車(chē)的精密軸件，我們?nèi)粘＝佑|的絕大多數(shù)金屬機(jī)械零件，都離不開(kāi)切削加工。哪怕3D打印等新型加工技術(shù)快速普及的今天，切削加工依然是機(jī)械制造業(yè)占比最高、應(yīng)用最廣泛的核心加工方式。今天我們就用通俗的語(yǔ)言講清楚，到底什么是切削加工。

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義，切削加工就是利用切削工具從工件上切除多余材料，從而獲得符合要求零件的加工方法。它屬于機(jī)械制造中的材料去除類加工，和依靠材料變形成型的鍛造、沖壓，以及依靠材料累加成型的3D打印都不一樣，核心邏輯就是“做減法”：先做一個(gè)尺寸比成品大一點(diǎn)的毛坯，再把多余的材料一點(diǎn)點(diǎn)切掉，最終得到符合圖紙要求的形狀、尺寸和表面質(zhì)量。

很多人會(huì)好奇，為什么不直接把毛坯做成需要的尺寸？其實(shí)無(wú)論是鑄造還是鍛造出來(lái)的毛坯，精度都很低，表面也粗糙，根本滿足不了零件裝配、使用的要求，只有通過(guò)切削加工才能把精度提上去。目前切削加工在機(jī)械總制造量中占比達(dá)到40%～60%，地位十分重要。它對(duì)零件的形狀、尺寸幾乎沒(méi)有限制，從直徑不到一毫米的小孔，到十幾米的大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，外圓、內(nèi)孔、錐面、螺紋、復(fù)雜曲面等各種型面都能加工。精度范圍覆蓋也很廣，一般切削加工的精度等級(jí)可以達(dá)到IT12～I(xiàn)T3，表面粗糙度可以做到25～0.008μm，從普通的結(jié)構(gòu)件到超高精度的精密零件都能滿足要求。

我們常聽(tīng)到的車(chē)削、銑削、刨削、鉆削、鉸削、磨削，其實(shí)都屬于切削加工的具體細(xì)分類型，不同類型對(duì)應(yīng)不同的加工場(chǎng)景。一個(gè)完整的切削加工過(guò)程，需要由機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)完成：機(jī)床提供動(dòng)力和切削所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，夾具把工件固定在正確位置，刀具負(fù)責(zé)切掉多余材料，最終得到符合要求的成品零件。

雖然近些年電火花加工、激光加工等特種加工也逐漸普及，但這些新技術(shù)目前主要用來(lái)處理特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)的零件，主流加工依然依賴傳統(tǒng)切削加工。隨著刀具材料、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代切削加工已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的超高精度、每分鐘數(shù)千米的超高效率加工，依然是支撐現(xiàn)代機(jī)械制造體系不可或缺的基石。