第7章 工件材料切削加工性.ppt

1、第一节：工件材料可加工性的概念；第2节：影响工件材料可加工性的因素和改善可加工性的方法；第4节：非金属材料的可加工性；第三节：一些难加工材料的可加工性；第1节：工件材料的可加工性如果很难加工材料，则可加工性较差。可加工性是相对的。2.可加工性的测量指标1。通过加工质量衡量可加工性：在一定条件下，通过是否容易满足所需表面质量的指标来衡量。2、用刀具耐用度：测量切削加工性在保证同样耐用度的情况下，用允许切削速度来测量。在相同的切削条件下，用刀具耐用度来衡量。在相同的切削条件下，通过切削金属的体积来测量，以满足刀具钝化标准。3.用单位切削力4测量可加工性。通过断屑性能测量可加工性。因此，同一种材料很

2、难同时在所有指标上得到良好的评价。但是一般来说，当切削一种材料时，刀具具有高的耐用性、高的允许切削速度、容易的质量保证、容易的断屑和小的切削力，那么切削性是好的，反之亦然。3.测量切削加工性的常用标记V是切削加工性最常用的标记，它是指当刀具耐用度为T(分钟或秒)时，切削某一材料所允许的切削速度。v越高，加工性能越好。在正常情况下，T60 min和V60是可以接受的。b0.637GPa(60 kgfmin)的45钢的V60常被用作基准，它被写成(V60) j。与其它切削材料的V60相比，相对可加工性Kv为0。当Kv1时，它表明这种材料比45钢更容易切割。当Kv1时，它表明这种材料比45钢更难切割

3、。切割各种材料的可用切割速度可以通过将各种材料的相对可加工性Kv乘以45钢的切割速度来获得。一、影响工件材料可加工性的因素1。工件材料的物理机械性能硬度：硬度越高(低温和高温硬度)，可加工性越低；硬点越多，形状越尖锐，分布越宽，可加工性越低。加工硬化指数越高，可加工性越低。强度：强度越高，切削力越大，可加工性越低；塑性，韧性，导热性，第2节：影响工件材料可加工性的因素和改善可加工性的措施，2。化学成分对可加工性的影响材料的化学成分通过对物理和机械性能的影响来影响可加工性。在钢(高碳钢、中碳钢和低碳钢)中加入铬、镍、锰、钒和钼可以提高强度和硬度。但是，添加铝、硅等。容易形成硬点并加剧工具磨损。易

4、切削钢中铸铁的化学元素(含硫、硒、铅等)。)石墨化碳，当石墨化(铝、硅、镍、铜、钛)得到促进时，可加工性得到改善，反之亦然。金属组织对可加工性的影响金属材料中不同的金相组织产生不同的力学性能，对可加工性有不同的影响。低碳钢(铁素体组织多，强度和硬度低，延伸率高，易塑性变形)、中碳钢(珠光体铁素体，强度、硬度和塑性中等)和淬火钢(主要是马氏体，强度和硬度高，刀具磨损严重)，但加入铝和硅容易形成硬点，加剧刀具磨损。铸铁(灰铸铁)各相的分布、形状和尺寸。珍珠岩(薄片和球体)4。切削条件对切削加工性的影响切削速度；2.改善工件材料可加工性的方法。调整化学成分，开发易切削钢：切削力小，易断屑，刀具耐用度

5、高，加工表面质量好。例如，在钢中加入少量的硫、硒、铅、铋和磷。虽然钢的强度略有降低，但钢的塑性也降低了，这有利于切削加工。硫能引起钢的红色脆性，但适当增加锰的含量可以避免；由硫和锰形成的硫化锰，由铁形成的硫化铁等。具有非常柔软的质地，在切削过程中会成为塑性变形区的应力集中源，降低切削力，使切屑容易破碎，减少切屑堆积瘤的形成，减少刀具磨损；硒、铅和铋有相似的效果。磷会降低铁氧体的塑性，使芯片容易断裂。2.通过热处理改变工件材料的金相组织和物理机械性能，以改善可加工性。成分相同的材料具有不同的金相组织和不同的可加工性。经过冷拔或正火处理后，低碳钢的硬度增加，塑性降低，有利于降低刀具的粘结磨损，减少

6、切屑堆积，提高工件的表面粗糙度。高碳钢和工具钢球化退火后，硬度降低，获得球形渗碳体组织，可降低刀具磨损；马氏体不锈钢应淬火并回火至HRC28。硬度太低，塑性大，工件表面粗糙度差，硬度高的刀具容易磨损；铸铁件退火后，表面硬度降低，内应力消除。白口铸铁可以在9501000下长时间退火，这样更容易切割。3.选择合适的工具材料。4.选择合理的刀具几何参数，制定合理的切削参数。5.正确选择切削液。6.注意排屑、切屑缠绕、断屑和装屑。7.提高工艺系统的刚性，增加机床的功率。8.研磨切削工具的每个切削表面，以获得非常低的表面粗糙度，从而减少因冲击造成的粘附和微碎屑。首先，高锰钢(钢的锰含量为1114)的切削

7、加工性具有严重的加工硬化和低热导率；车削高锰钢时，应选用高强度、高韧性的硬质合金。不要剪得太快。进给速度和切割深度不应太小，以免刀片在硬化层中切割。第三节某些难加工材料的可加工性，第二节高强度钢的可加工性高强度钢具有高的室温强度和1.177GPa的抗拉强度。为避免振动，系统具有良好的刚性；2.刀具材料的选择；应选用高强度和高韧性的硬质合金。3.刀具几何参数的选择；(小前角或负前角以增强叶片，圆弧尖端)4。切割速度低，进给速度不能太小；5.非常酷。第三，加工时应考虑切削不锈钢(铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢)。切削力大，温度高，选用的刀具材料强度高，导热性好。硬质合金；

8、2.刀具几何参数(大的前角和小的主偏转角)使切削变轻。3.打磨前后刀面，高速或低速切削，避免粘连现象；4.不锈钢切屑坚硬，应采取相应的断屑、滚屑和排屑措施；5.不锈钢导热系数低，切割区温度高，线膨胀系数大，易产生热变形，加工时易影响尺寸精度；6.提高工艺系统的刚性。高温合金(易切削、价格低廉)、镍基高温合金(导热系数低、加工硬化严重、可加工性差)和钴基高温合金的可加工性。加工镍基高温合金时要考虑的问题：1 .保持刀刃锋利，前角为正，后角稍大；2.在切削量方面(低速、中小进给速度、大回切量，使刀片切削到冷硬层以下)3。选择合适的切削液(避免使用含硫切削液)；4.系统的刚性要高，机床的功率要高。5

9、.钛合金的切削加工性具有高的比强度和硬度加工过程中需要考虑的问题：1 .使用硬质合金工具；2.小前角(增加切屑和前刀面之间的接触长度)以提高耐用性；前角稍大，刀尖圆弧过渡，切削刃光滑；3.低电压、较大的ap、适当的F4、足够的冷却；5.足够的系统刚度和机床功率。改善难切削材料可加工性的方法如下3。提高机床夹具、刀具和工件工艺系统的刚性，提高机床的功率；4.打磨刀具表面以降低粗糙度；5.刀具几何参数和切削参数的合理选择；6.对断屑、卷屑、排屑和排屑公差给予足够的重视；7.使用切削液来提高工具的耐用性。1.陶瓷材料的可加工性普通陶瓷和特殊陶瓷(精细陶瓷)精细陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷。精细陶瓷材料的切削特性：用金刚石工具或立方氮化硼工具切削，或磨削。该材料韧性低、脆性高、切削过程中刀具损伤和磨损严重、刀具耐用度低。第4节非金属材料的可加工性2。复合材料的可加工性复合材料是指用两种或两种以上具有不同物理和化学形状的物质手工制成的多组分固体材料。复合材料是一个多组分(相)系