切割和剪切工艺的区别、特点和使用时的注意事项

 

切割加工是指将工件切割并分离成不同的物体。切割不仅在制造业，在我们的日常生活中也是被广泛使用的加工方法之一。与切割相似的另一个词是剪切。下面介绍一下切割和剪切的区别，以及切割加工的类型。

• 切割加工和剪切加工的区别

切割是指把某样东西切割、分开。换句话说，切割加工就是分离工件的过程。切割的方法有很多种，比如用类似锯子的刀具一点点地进行切削切割，或者用电弧熔化材料来切割。而剪切就是这类切割加工的一种。

所谓剪切，是指在一对相距很近，方向相反的横向外力作用下，构件的横截面沿外力方向发生的错动变形。当它无法变形时，破坏性的切割就开始了，这就是剪切的工作原理。人们最熟悉的剪切工具之一是 “剪刀”，剪刀就是利用相对于纸张施加上下交错的力来剪切纸张的。

• 切割加工的种类和特点

根据切割所使用的工具，切割加工分为以下5种类型。

气体切割：通过气体燃烧产生的热量来熔化和切割钢铁材料。使用气体切割机时，与焊接类似，通过燃烧乙炔等气体，火焰的热量可熔化材料。其优点是可以切割易反光的材料或较厚的板材。另一方面，该工艺需要在近900°C的高温下进行，可能会发生热变形或材料变质。另一个缺点是无法切割不锈钢和铝等不易氧化的材料。

机械切割：一种利用机床的机械力进行切割的方法。根据所用机器的不同，切割方法也多种多样，但切削和剪切是主要的2种方法。切削是使用磨床等工具对材料进行一点点地切削来完成切割。而剪切则是使用压力机或剪切机等。切削和剪切都具有切割速度快的优点。切削切割可以加工相当厚的材料，而剪切则不能加工太厚的材料。

水喷射加工：是指将水或水与磨料的混合物通过一个细小的喷嘴喷出，利用这种动力切割材料的加工方法。加工过程中不会产生热量，因此可以加工其他方法难以切割的材料，如钛。不能用水润湿的材料则无法使用该方法进行加工。

电弧切割（等离子体切割）：这种方法是利用放电时产生的电弧（等离子体）的热量熔化和切割材料。由于电弧产生于工件和电极之间，因此只能切割导电材料。另一方面，气割无法加工的不锈钢和铝材等也可以加工。 与气割或激光切割相比，它还能切割更厚的材料，并具有运行成本低的优势。

激光切割：激光束通过透镜聚光，利用其产生的热量熔化和切割材料。由于激光具有与光相同的特性，过去很难加工抛光材料和不锈钢等容易反射光的材料。但近年来，越来越多的机器能够加工此类材料。其优点是可以加工出复杂、精确的形状，切面美观；但缺点是机器成本高，无法加工较厚的材料。

• 剪切加工的种类和特点

剪切加工是切割加工的一种，但有不同类型的剪切工艺，用于不同的工艺和用途。下面介绍5种典型的剪切工艺。

剪切（切割）：将材料从较大的材料（如卷材或定尺材）中分离出来，使其达到易于加工的预定尺寸的过程。可以把它看作是将木板剪切成适合生产中使用的加工机器的尺寸的过程。主要是使用一种叫做剪切机的机器。其特点是加工成本相对较低，但很难加工较厚的材料。

模切加工（冲压加工）：顾名思义，模切加工就是从金属板材上冲压出所需形状的加工。也被称为冲压加工的基础。类似于用于归档纸张的打孔。使用模具进行模切，适合大批量生产相同形状的产品。

切口加工（冲口加工）：这是一种只切掉金属板部分边缘以形成缺口形状的工艺。 与其他工艺不同，它的特点是部分切割。这种方法适用于在冲孔工艺后只需添加凹槽形状的情况，或制作具有许多凹槽形状（如电机铁芯）的情况。

边缘加工（切边加工）：裁剪工件外周的多余部分，类似于对图像进行的“裁剪”。通常情况下，切边加工是在已经经过其他工序的产品上进行的，而在哪个工序进行切边是降低成本的关键因素。

分割加工：分割与剪切非常相似，但其特征是在分割的零件之间会有多余的材料被废弃。这就像饭团的包装膜，拉动顶端的胶带会使中间的薄膜裂成细条，薄膜向左右两边分离开。

 

剪切加工在切割加工的分类中属于机械切割。因此，剪切中使用了多种机器。本节将介绍用于剪切加工的主要机器类型及其特征。

・剪切机

剪切机是指在上下刀片之间剪切材料的机器，类似于剪刀。它是冲压机家族的一员。 就像用剪刀剪纸一样，太薄太软的材料会沿着刀片之间的间隙变形，无法剪断。如果材料太厚，剪切阻力就会很大，机器也无法切割。可切割的厚度由材料决定。

・冲压机

冲压机是一种用于冲压加工的机器，利用模具夹住板材，施加较高压力使其变形。根据所使用的模具，可以对材料进行切割、冲孔或折弯等各种加工。除冲压加工外，还可进行切口加工、切边加工和分割加工等。由于使用的是专用模具，该机器适合大批量生产相同形状的产品，无需熟练技工即可进行高精度加工。

・转塔冲床

转塔冲床是冲压机家族中的一员，可使用通用模具进行加工。所使用的通用模具多为孔形（如圆孔或方孔），将这些形状近距离连续冲压，加工成各种形状。这类机器主要用于落料或开孔加工。由于使用的是通用模具，它们既可用于小批量多种类的生产，也可用于大批量生产。

・精冲压力机

精冲压力机也是冲压机家族中的一员，是用于精密剪切加工的机器之一。从上下夹紧板材，并对需要冲压的部分和不需要冲压的部分施加压力，从而将板材冲压出来。由于板材被强力压住，即使是不锈钢等难以加工的材料也能进行高精度冲压加工。作为汽车精密零件的加工方法之一，其使用实绩不断增加。

 

 

对于板材的切割和剪切加工，根据加工机构的不同需要注意一些特殊事项。下面就介绍一下进行切割和剪切加工时的注意事项。

• 切割加工的注意事项

切割加工一定要注意板材的厚度。基本上，材料越厚，在切割过程中就越难加工。就钢材而言，比较容易加工的材料厚度如下：

钢板：厚度不超过13mm

角钢：厚度不超过13mm

圆钢：棒径13mm以下

• 剪切加工的注意事项

剪切加工也是切割加工的一种，但可以加工的板厚会薄一些。

钢板：厚度不超过9mm

角钢：厚度不超过9mm

圆钢：棒径10mm以下

此外，对于剪切加工，必须注意截面的精度和施加剪切力的刀具（凸模和凹模）间隙。例如，在加工厚材料时，凸模和凹模的间隙要比与加工薄材料更大。但间隙越大，剪切时的段差变形就越大。此外还可能出现毛刺，剪切后可能需要打磨和去毛刺处理。

 

切割加工是指对材料进行切分的加工工艺，而剪切是切割加工的一种。剪切是一种使用剪切力来分离材料的方法，剪切力是相对于材料的上下交错力。切割方法除了气体切割和机械切割外，还包括电弧切割和激光切割。剪切加工包括剪切、模切、切口加工、切边加工和分割加工。剪切加工常用设备包括剪切机、冲压机、转塔冲床和精冲压力机。进行切削加工时需要注意板材的厚度，一般建议考虑最大可加工13mm。