加工要訣第27冊
在低速加工中如何防止材料附著於刀尖

較高的加工效率是節省加工成本的關鍵。提高加工效率的方法之一是提高切削（旋轉）速度。目前由CBN或陶瓷所製的刀具，或塗層刀具的使用日增，以期達成較高的切削速度。
在此同時，也有無法提高切削速度的加工操作。例子之一就是鑽孔。靠近鑽頭中心的點之切削速度，比最外面的點之切削速度慢，橫刃（中心）的速度則變為零。
攻牙是另一例。機械（驅動）系統對於電機（控制）系統的指令之反應能力，與切削速度成比例而變差。因為低反應能力會負面影響加工精確度，所以切削速度不能增加超過某一限度。
此外，使用低剛度刀具或加工脆弱的加工件時，不能增加切削速度。這些加工操作無可避免要以低速進行。

在低速切削中，切削熱量造成加工件的某些部分熔化，附著於刀尖。本現象稱為“附著或焊接”。附著對於精加工表面品質和加工精確度有負面影響，並會造成刀具損壞。而且附著是穩定加工的最大敵人之一，因此需要予以抑制。
我們在此課題中，將依據實驗結果，介紹3個預防附著的關鍵。

(1) 增加傾角

傾角作為傾斜面的傾斜角度，切削碎屑會在此傾斜面上滑動。圖1和2顯示以非塗層超硬度合金刀具個別以0°和20°傾角來切削的表面。如您所見，附著量在0°大，而在20°小。這表示大傾角有助於移除碎屑，也就能減少附著。但是請注意，傾角增加時，刀具切削邊緣的力量會降低，使得邊緣容易產生缺口。

圖1：傾角0°

圖2：傾角20°

(2) 將傾斜面上的摩擦力最小化

切削碎屑在傾斜面上滑動，並排到外面。所以若傾斜面上的摩擦力降低，有助於清除碎屑，結果能抑制附著。為使傾斜面上的摩擦力最小化，您可使用具有鏡面拋光傾斜面或冷卻液供應孔的刀具。高潤滑性的冷卻液也能有效減少附著。

(3) 使用低化學反應性的刀具/塗層材料

刀具材料和加工件發生化學反應時，就會產生附著。所以以非反應性材料所製的刀具有助於減少附著。例如，加工件以鋁合金所製時，應採用鑽石尖端或DLC塗層刀具。即使傾角為0°，鑽石尖端也不會造成附著，如圖3所示。
您也可從圖4看到，DLC塗層刀具可進行加工而且不產生附著。以金屬陶瓷製造的切削刀具對於鋼質加工件有效。金屬陶瓷不會與鐵發生化學反應，所以不產生附著，適合用於精加工。

圖3：鑽石傾角0°45 m

圖4：

此處討論的3個要點是如何避免材料附著到切削刀具的範例。過去經常使用 (1) 和 (2) 的理論方法，目前 (3) 的化學方法也被認為有效。我們期待鑽石尖端、DLC，和冷卻液的進展，能為附著這個課題帶來效用更好的解決方案。若您對於附著有任何關切事項，歡迎聯繫我們。

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