0 引言
通過生產實踐經驗的積累，我們認識到在金屬切削加工中某些因素是可以控制和影響材料的表面質量。這些因素主要包括：切削力、切削液及刀具材料。在金屬切削加工過程中，如果對這些因素進行合理的選擇以及對金屬切削過程進行正確的控制，我們便能高效率地得到優質的產品，而且得到更好的收益。
1 切削力對金屬切削加工的影響
切削力在金屬切削加工過程中，對切削熱、刀具磨損和已加工表面質量等有直接影響，對控制表面質量有著巨大的作用。因此，切削力的研究，對于生產實際效率及控制表面質量都有重要意義。
切削力的產生來自兩個因素，第一因素是金屬材料的彈塑性變形；第二因素是刀具與金屬表面、切屑的相互摩擦力。因此，工件材料、刀具幾何角度等對切削力有重要影響。
1.1 工件材料對切削力的影響
切削力是由材料的剪切屈服強度、塑性變形等因素來影響的。材料的剪切屈服強度與切削力成正相關關系，即材料的剪切屈服強度越高，切削力越大。切削力還受材料塑性、韌性的影響，材料塑性、韌性越好，切削力越大。
1.2 刀具幾何角度對切削力的影響
從刀具幾何角度分析，切削力主要受前角、主偏角、刃傾角變化的影響。當前角減小時，切削變形增大，切削力加強。但是還需注意，前角對切削力的影響與材料有關。切削力的作用方向主要受主偏角影響，與此同時，主偏角對主切削力、進給力及背向力都有一定影響。刃傾角對主切削力影響不大，但在一定范圍內增大刃傾角使進給力增加、背向力減小。
2 切削液對金屬切削加工的影響
2.1 切削液的作用
在金屬切削加工過程中，切削液對切削加工有重要作用。主要分為四點：第一，冷卻作用。切削液常以液體形式存在于切削區，它不僅能夠降低切削溫度，起到冷卻作用，還能夠減小工件與刀具的熱變形。第二，潤滑作用。切削液在工件與刀具、切屑之間形成一層油膜，減少它們之間的摩擦，起到潤滑作用。第三，排屑與清洗作用。生產加工時，切削液處于流動狀態，可將切削區域及機床上的細碎切屑沖走。第四，防銹作用。將防銹劑加入到切削液中，使金屬表面形成一層保護膜，可防止工件及刀具出現生銹現象。
2.2 切削液的種類
切削液主要分為三類。第一類，非水溶性切削液，主要對工件、刀具等有潤滑作用。第二類，水溶性切削液，主要用于工件、刀具等的冷卻和清洗。第三類，表面活性劑，這種物質既溶于水也溶于油，而且將水和油連接在一起，故其有乳化作用。
2.3 切削液的選擇
切削液的選擇常根據工件材料、加工方法以及刀具材料等具體情況而選擇。1）根據工件材料選擇。切削加工塑性材料時需用切削液，脆性材料則不需要；2）根據加工方法選擇。如果對材料進行磨削加工，選擇具有冷卻、清洗排泄及防銹功能的切削液。如果對材料進行半封閉或封閉加工，可以考慮極壓切削油和極壓乳化液。
3 刀具材料對金屬切削加工的影響
刀具的使用壽命及切削效率主要由刀具材料決定。刀具材料的先進與優越，不僅會使加工質量增強，切削效率增加，還會延長刀具的使用壽命，從而進一步降低生產成本。因此，刀具材料的發展與創新，會使切削速率不斷增大，金屬切削生產率顯著提高，使得生產者利用固定的設備在同等時間內獲得更大的收益。
3.1 刀具材料的性能
通過考慮金屬切削加工中的實際因素，刀具材料應具有高硬度、高強度、以及良好的耐磨性、耐熱性和導熱性。硬度高的刀具材料才能完成切削加工任務，足夠的強度才能保證切削加工不會產生危險，良好的耐熱性才能保證在高溫環境下進行加工工作。只有這樣，才能保證加工安全、高效率的運行。
3.2 刀具材料的種類
刀具材料的種類一般是按照材料的物理化學性能區分。在實際生產中，高速鋼、硬質合金是使用最為廣泛的。耐熱性較差的碳素、合金工具鋼因其抗彎強度較高，主要用于中、低速切割。高速鋼按用途又可分類，通常分為兩類：第一類，通用型高速鋼；第二類，高性能高速鋼。良好的工藝性是通用型高速鋼的顯著特色，而高性能高速鋼是在通用型高速鋼的基礎上加入微量元素，故高性能高速鋼的耐磨性、耐熱性顯著提高。陶瓷材料的主要成分是氧化鋁，是經壓制成型后燒結而成。其具備穩定的化學性能，故適用于較高的切削速度。金剛石是目前最硬的刀具材料，不僅能夠完成有色金屬的加工，而且善用于非金屬材料的高速精加工。立方氮化硼，一種硬度和耐磨性僅次于金剛石的刀具材料。適用于冷硬鑄鐵和一些難加工材料的加工。
4 金屬切削加工中控制表面質量的方法
4.1 合理選擇刀具材料
刀具材料的選擇一般根據加工材料和具體的加工情況而定。在金屬切削加工過程中，對有色金屬及非金屬材料進行高速精加工時，一般采用金剛刀。利用的是金剛刀硬度高，耐磨性好，摩擦系數小的性能。對碳鋼、合金鋼進行高速精加工時，可以采用涂層硬質合金、或者立方氮化硼刀具材料，利用的是硬度高，耐磨性好，特別是其化學穩定性好的性能。
4.2 合理選擇切削液
為了減少切屑、刀具與工件間的摩擦，可通過選擇合理的切削液來實現。切削液的科學應用，可避免粘結現象，改善已加工表面質量。但是其使用效果，還需綜合考慮與刀具材料、工件材料、加工方法等因素。
5 結論
綜合上述分析，在進行金屬切削加工過程中，我們要順利完成工作，必須做到刀具的受力分析，切削液的合理選擇，以及刀具材料的科學應用。只有認真負責的完成這些，我們才能有效的控制工件的表面質量，在此要求下，高效率地得到優質的產品，而且得到更好的效益。
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