切削加工性能是指金屬材料承受切削加工的難易程度。當可以正常切削后,依據工件表面的粗糙度、切削速度和刀具磨損程度,來評價金屬切削加工性能。
1. 切削(xue)性
切(qie)削(xue)(xue)性(xing)又(you)叫可切(qie)削(xue)(xue)性(xing)(machinability).切(qie)削(xue)(xue)是一(yi)種復雜的(de)表面層現象(xiang),牽(qian)涉摩擦及高速的(de)彈性(xing)及塑性(xing)變形(xing)。因此,切(qie)削(xue)(xue)的(de)難易(yi)及質量的(de)好壞與許多因素有關:
①. 工(gong)具(ju)的材料(liao)及形狀(zhuang)(工(gong)具(ju)用鋼及工(gong)具(ju)的設(she)計);
②. 工件材料的切削性能;
③. 切削加工時有無切削液及其(qi)特性;
④. 切(qie)削類型及條件。
在(zai)其他條件恒(heng)定的(de)(de)情(qing)況下,最易切削(xue)的(de)(de)金屬應該是允許(xu)使用(yong)最大的(de)(de)切削(xue)速(su)(su)度、刀具磨(mo)損最小、能量消耗(hao)最低的(de)(de),并能獲得最滿意的(de)(de)表面粗糙度。在(zai)大多數情(qing)況下,切削(xue)加(jia)工主要的(de)(de)要求是高速(su)(su)的(de)(de)切削(xue)和工具的(de)(de)壽命長;而(er)有些情(qing)況卻對表面光滑度的(de)(de)要求較(jiao)為嚴格。
2. 測定和比較金(jin)屬(shu)切削性能的方(fang)法
①. 用給(gei)定(ding)的切(qie)削(xue)速度,測定(ding)相同刀具切(qie)削(xue)不同金屬(shu)的壽命來進行(xing)比較;
②. 用相同的壓力、轉速和時間,測定(ding)所鉆入不同金屬的深度來進行比(bi)較;
③. 用切削不同的一定金屬(shu)量(liang)所消耗等能量(liang)或散發的熱(re)量(liang)來比較切削性能。
這(zhe)些方法(fa)都沒有考(kao)慮(lv)加工(gong)件(jian)的(de)表(biao)面粗糙度,只用(yong)切(qie)削(xue)的(de)難易程度來相對比較金(jin)屬的(de)切(qie)削(xue)性能。
金屬(shu)的(de)切(qie)削(xue)性能(neng)是一種(zhong)很(hen)復(fu)雜(za)的(de)工藝性能(neng),它與(yu)金屬(shu)的(de)其(qi)他性能(neng)有(you)關(guan)。首先(xian),我們應知(zhi)道金屬(shu)難以切(qie)削(xue)的(de)原因:
①. 硬度太(tai)(tai)高或強(qiang)度太(tai)(tai)大時(shi),切(qie)削所消耗的能量就大;當(dang)速度提高時(shi),產(chan)生的熱(re)量會使刀(dao)口易于(yu)軟化,這些都會使切(qie)削變得非常困難。
②. 軟而塑性很高(gao)的(de)金屬,在(zai)切(qie)削(xue)時(shi)易于產生積屑瘤及與刀刃粘接,使切(qie)削(xue)變得非常困難,并(bing)且使切(qie)削(xue)表面粗糙(cao)度增高(gao)。
③. 易(yi)于加(jia)工硬(ying)化的(de)金屬,不易(yi)切削(xue),例如高(gao)碳、高(gao)錳、耐磨鋼及奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼等。金屬中含有堅硬(ying)的(de)第二(er)相,不易(yi)切削(xue),例如碳化物(wu)、氧(yang)化物(wu)等,易(yi)于磨損(sun)刀刃。
其次,我(wo)們還(huan)應知道什(shen)么樣(yang)的(de)組織可(ke)以(yi)(yi)使(shi)金(jin)(jin)屬(shu)易(yi)于(yu)切削(xue),不(bu)溶(rong)于(yu)基體的(de)第二(er)相(xiang),如(ru)具(ju)備潤滑(hua)性(xing)(xing)或增加材料的(de)脆(cui)(cui)性(xing)(xing),都可(ke)以(yi)(yi)改善金(jin)(jin)屬(shu)的(de)切削(xue)性(xing)(xing)。例(li)如(ru),石墨、鉛、鉍等(deng)可(ke)以(yi)(yi)增加金(jin)(jin)屬(shu)切削(xue)時的(de)潤滑(hua)作用;脆(cui)(cui)性(xing)(xing)硫化物(wu)及(ji)磷化物(wu)(鋼(gang)中的(de)MnS及(ji)Fe3P)等(deng),可(ke)以(yi)(yi)使(shi)切屑易(yi)于(yu)斷裂。
3. 提(ti)高金屬切削性(xing)能的途徑
①. 使硬(ying)的金(jin)屬變軟(回火或退火);
②. 使太軟的金(jin)屬變硬(冷(leng)加工、細化晶粒、正(zheng)火);
③. 減(jian)(jian)少(shao)堅硬的第(di)二相(提高冶(ye)煉(lian)質量,減(jian)(jian)少(shao)夾雜);
④. 改善(shan)堅硬(ying)第二相的分布(退火或正火);
⑤. 加入改善切(qie)削性能的(de)第二相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等(deng))。
最后(hou)的方(fang)法⑤可以獲得切(qie)削(xue)性極佳(jia)的合金(jin),適(shi)用于自動機(ji)床,因此叫做易(yi)切(qie)削(xue)鋼及易(yi)切(qie)削(xue)合金(jin)。
有些(xie)影響金(jin)屬切削性(xing)(xing)能的(de)物理(li)及力學性(xing)(xing)質(zhi),具有組織(zhi)不敏感性(xing)(xing),因而(er)很難用改善組織(zhi)的(de)方法(fa)來(lai)改變。這些(xie)性(xing)(xing)質(zhi)包(bao)括熱膨脹系數(shu)、熱導率(lv)、基體金(jin)屬的(de)彈性(xing)(xing)模量等。

