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)削性(xing)又叫可切(qie)削性(xing)(machinability).切(qie)削是一種復(fu)雜的表面層(ceng)現象,牽涉摩擦及(ji)高速的彈(dan)性(xing)及(ji)塑(su)性(xing)變形。因(yin)(yin)此,切(qie)削的難(nan)易及(ji)質量的好(hao)壞與許(xu)多因(yin)(yin)素有關:

 

 ①. 工具的材料及形(xing)狀(zhuang)(工具用鋼及工具的設計);


 ②. 工件(jian)材料的切削性能(neng);


 ③. 切削加工時有無切削液及其特性;


 ④. 切削(xue)類型及條件。


  在其他(ta)條件(jian)恒定的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,最易切削(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)金屬(shu)應該是(shi)允許使用最大(da)的(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)(xue)速(su)度、刀具磨(mo)損(sun)最小(xiao)、能量(liang)消(xiao)耗最低(di)的(de)(de),并能獲得最滿意的(de)(de)表面粗糙(cao)度。在大(da)多(duo)數情(qing)況(kuang)下,切削(xue)(xue)(xue)(xue)加工(gong)主要(yao)的(de)(de)要(yao)求是(shi)高速(su)的(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)(xue)和工(gong)具的(de)(de)壽命長;而有(you)些情(qing)況(kuang)卻對(dui)表面光(guang)滑度的(de)(de)要(yao)求較為嚴格。


2. 測(ce)定(ding)和比較金屬切削(xue)性能的方法


 ①. 用給定(ding)(ding)的切削速度,測定(ding)(ding)相同刀具切削不同金屬的壽命來進行比較(jiao);


 ②. 用(yong)相(xiang)同(tong)(tong)的壓(ya)力(li)、轉(zhuan)速和時間,測定所鉆入不同(tong)(tong)金屬的深(shen)度(du)來進行比較;


 ③. 用切削(xue)不同的(de)一定金(jin)屬量(liang)(liang)所消耗等能量(liang)(liang)或散發的(de)熱量(liang)(liang)來比較(jiao)切削(xue)性(xing)能。


 這些方法都沒(mei)有(you)考(kao)慮加工件的表(biao)面粗(cu)糙(cao)度,只用切削的難易程度來相對比較金(jin)屬的切削性(xing)能。


金屬的(de)(de)切削(xue)性(xing)能(neng)(neng)是一(yi)種很復(fu)雜的(de)(de)工藝性(xing)能(neng)(neng),它與金屬的(de)(de)其他性(xing)能(neng)(neng)有關。首(shou)先(xian),我們應知道金屬難以切削(xue)的(de)(de)原因:


 ①. 硬度(du)太高或強度(du)太大(da)時(shi),切削所(suo)消耗的能量(liang)就大(da);當速度(du)提高時(shi),產生的熱量(liang)會使(shi)刀口易于軟(ruan)化,這些都會使(shi)切削變得(de)非常困難。


 ②. 軟(ruan)而(er)塑性很高的(de)金屬,在切(qie)削時易于產(chan)生積屑(xie)瘤及與刀(dao)刃粘接,使(shi)切(qie)削變(bian)得非(fei)常困難,并且使(shi)切(qie)削表面(mian)粗(cu)糙(cao)度增高。


 ③. 易(yi)于加工硬化的金屬,不(bu)(bu)易(yi)切(qie)削,例如(ru)高(gao)碳(tan)、高(gao)錳、耐磨鋼(gang)及(ji)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)等。金屬中含有堅硬的第二相,不(bu)(bu)易(yi)切(qie)削,例如(ru)碳(tan)化物(wu)、氧化物(wu)等,易(yi)于磨損刀刃。


 其次,我們(men)還(huan)應(ying)知(zhi)道什么樣的(de)組織可(ke)以(yi)(yi)(yi)使(shi)(shi)金(jin)屬易于切(qie)削(xue),不溶于基體的(de)第二相,如具備潤(run)滑性(xing)或增(zeng)加(jia)材(cai)料的(de)脆性(xing),都可(ke)以(yi)(yi)(yi)改(gai)善金(jin)屬的(de)切(qie)削(xue)性(xing)。例(li)如,石墨、鉛(qian)、鉍等可(ke)以(yi)(yi)(yi)增(zeng)加(jia)金(jin)屬切(qie)削(xue)時的(de)潤(run)滑作用;脆性(xing)硫化(hua)物及磷化(hua)物(鋼(gang)中(zhong)的(de)MnS及Fe3P)等,可(ke)以(yi)(yi)(yi)使(shi)(shi)切(qie)屑(xie)易于斷裂。


3. 提高金(jin)屬切(qie)削性能(neng)的途徑


 ①. 使硬的金屬變軟(ruan)(回火或退火);


 ②. 使太軟的金(jin)屬(shu)變硬(ying)(冷加(jia)工、細化晶粒(li)、正火);


 ③. 減少堅硬的第二(er)相(xiang)(提高冶煉(lian)質量,減少夾雜);


 ④. 改(gai)善(shan)堅硬第二相的分布(退火或正(zheng)火);


 ⑤. 加入改(gai)善切削性能的(de)第二相元素(Pb、Bi、石(shi)墨(mo)、MnS、Fe3P等)。


 最后(hou)的(de)方(fang)法⑤可(ke)以(yi)獲得(de)切削性極佳的(de)合金,適用于自(zi)動機床,因(yin)此叫(jiao)做易切削鋼及易切削合金。


有(you)些影(ying)響金屬(shu)(shu)切削性能(neng)的(de)物(wu)理及力學性質,具(ju)有(you)組織不敏感性,因而很難用(yong)改善組織的(de)方法來改變。這些性質包括(kuo)熱(re)膨(peng)脹系數、熱(re)導率、基體金屬(shu)(shu)的(de)彈性模量等(deng)。