冷加工[冶金領域術語]

在機械製造工藝學中，冷加工通常指金屬的切加工。

基本信息

在金屬工藝學中，冷加工是指金屬在低於再結晶溫度進行塑性變形的加工工藝，如冷軋、冷拔、冷鍛、衝壓、冷擠壓等。冷加工變形抗力大，在使金屬成形的同時，可以利用加工硬化提高工件的硬度和強度。

在機械製造工藝學中，冷加工通常指金屬的切加工。

切削加工

切削加工的分類

切削加工是利用切削工具從工件上切去多餘材料的加工方法。通過切削加工，使工件變成符合圖樣規定的形狀、尺寸和表面粗糙度等方面要求的零件。切削加工分為機械加工和鉗工加工兩大類。

機械加工（簡稱機工）是利用機械力對各種工件進行加工的方法。他一般是通過工人操縱工具機設備進行加工的，其方法有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削、拉削、磨削、研磨、超精加工和和拋光等。

鉗工加工（簡稱鉗工）是指一般在台上以手工工具為主，對工件進行加工的各種加工方法，鉗工的工作內容一般包括劃線、鋸削、銼削、刮削、研磨、鑽孔、擴孔、鉸孔，攻螺紋、套螺紋、機械裝配和設備修理等。

切削加工的特點和作用

①切削加工的精度和表面粗糙度的范國廣泛，且可獲得高的加工精度和低的表面粗糙度。

②切削加工零件的材料、形狀、尺寸和重量的范較大。切削加工多用於金屬材料的加工，也可用於某些非金屬材料的加工；對於零件的形狀和尺存一般不受限制，只要能在工具機上實現裝夾，大都可進行切削加工，且可加工常見的各種型面。切削加工零件重量的範圍很大。

③切削加工的生產率較高。在常規條件下，切削加工的生產率一般高於其他加工方法。只是在在少數特殊場合，其生產率低於精密鑄造、精密鍛造和粉末治金等方法。

④切削過程中存在切削力，刀具和工件均須具有一定的強度和剛度，且刀具材料的硬度必須大於工件材料的硬度。因此，限制了切削加工在細微結構與高硬高強等特殊材料加工方面的套用，從而給特種加工留下了生存和發展的空間。

切削加工的的發展方向

隨著科學技術和現代工業日新月異的的飛速發展，切削加工也正朝著高精度、高效率、自動化、柔性化和智慧型化方向發展主要體現在以下三方面：加工設備朝著數位化，精密和超精密化以及高速和超高速方向發展。

目前，普通加工、精密加工和高精度加工的精度已經達到了1微米、0.01微米和0.001微米（毫微米，即納米），正向原子級加工逼近；刀具材料朝超硬刀具材料方向發展；生產規模由目前的小批量和單品種大批量向多品種變批量的方向發展，生產方式由目前的手工操作、機械化、單機自動化、剛性流水線自動化向柔性自動化和智慧型自動化方向發展。

①車削：車削加工是機械零件加工中最常用的一種加工方法。它是利用車刀在車床上完成加工，加工時，工件旋轉，車刀在平面內作直線或曲線移動。

②銑削：銑削加工就是用旋轉的銑刀作為刀具的切削加工，銑削一般在臥式銑床（簡稱臥銑）、立式銑床（簡稱立銑）、龍門銑床、工具銑床以及各種專用銑床上或鏜床上進行。

③磨削：利用高速旋轉的砂輪等磨具，加工工件表面的切削加工稱為磨削加工，磨削加工一般在在磨床上進行。

④鑽削：用鑽頭或鉸刀、鍃刀在工件上加工孔的方法統稱鑽削加工，主要用來鑽孔、擴孔、鉸孔、鍃孔，鑽中心孔、攻絲等加工。

⑤鏜削：鏜削加工是利用鏜刀刀具在鏜床上完成的加工，在鏜削加工時，床主軸帶動鏜刀做旋轉運動，工件或鏜刀做進給運動完成切削加工，是孔加工常用的方法之一。

⑥拉削：用拉刀作為刀具加工工件通孔、平面和成形表面的切削加工方法稱為拉削加工，拉削能獲得較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度，生產率高，適用於成批大量生產。大多數拉削加工時，拉床只有拉刀做直線拉削的主運動，而沒有進給運動。

⑦刨削：用刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工方法稱為刨削加工。刨削是平面加工方法之一，可以在牛頭刨床和龍門刨床上進行。前者適宜加工中小型工件，後者適宜加工大型型工件或同時加工多箇中型工件。

優點和限制

冷加工的優點

在強化金屬的同時可以獲得所需的形狀；

1.

在強化金屬的同時可以獲得所需的形狀；

2. 可以獲得很好的尺寸公差和表面粗糙度；

3. 便宜；

4. 有些金屬只能進行有限程度的冷加工，因為它們在室溫下表現為脆性；

5. 冷加工削弱了延展性、導電性和耐腐蝕性。但因冷加工而導致的導電性減小的程度小於其他強化加工的影響，所以冷加工也被用來強化導電材料，如銅絲；

6. 如果各向異性的特性和殘餘應力控制得當的話，它們也會帶來好處。如果控制不當，就會大大削弱材料性能；

7. 由於冷加工的效果會在高溫下降低甚至消失，所以對於那些工作在高溫環境下的部件來說，不適用冷加工強化；

冷加工的限制

冷加工會導致一些不需要的效果。比如延展性的降低以及殘餘應力的增加。由於冷加工或加工硬化的機制是增加了位錯密度，因此任何可以重新排列或消除位錯的處理方法都可以消除冷加工的效果。

加工退火是一種熱處理方法，用來消除部分或全部冷加工效果。

加工退火分為三個階段：恢復（Recovery），再結晶（Recrystallization）和晶粒長大（Grain Growth）。恢復發生在較低溫度。它可以消除殘餘應力而不改變位錯密度。再結晶發生在中等溫度。加熱超過一定溫度後，含有非常低的位錯密度的新晶粒會在晶界上生成。由於位錯數量大幅減少，再結晶的金屬因此會強度降低，延展性升高。加熱溫度繼續升高，就到了晶粒長大階段。在這個階段中，所有冷加工的效果都被消除。所以這個階段是不希望達到的。