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. 切削性


  切(qie)(qie)削性(xing)又叫可切(qie)(qie)削性(xing)(machinability).切(qie)(qie)削是一(yi)種復雜的表面層現象,牽涉摩擦及(ji)(ji)高速的彈性(xing)及(ji)(ji)塑性(xing)變(bian)形。因此,切(qie)(qie)削的難易及(ji)(ji)質量的好壞與許多因素有關(guan):

 

 ①. 工具(ju)的(de)材(cai)料及(ji)形狀(zhuang)(工具(ju)用鋼(gang)及(ji)工具(ju)的(de)設(she)計);


 ②. 工件材料的切(qie)削(xue)性能;


 ③. 切削(xue)加(jia)工時有無切削(xue)液及其特性;


 ④. 切削類型及條件。


  在(zai)其他條件恒(heng)定的(de)情(qing)況下,最(zui)(zui)易切(qie)(qie)削的(de)金(jin)屬應(ying)該是(shi)(shi)允許使用最(zui)(zui)大(da)的(de)切(qie)(qie)削速度(du)、刀(dao)具(ju)磨損最(zui)(zui)小、能量消耗最(zui)(zui)低的(de),并(bing)能獲得最(zui)(zui)滿意的(de)表(biao)面粗糙度(du)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況下,切(qie)(qie)削加(jia)工主要的(de)要求是(shi)(shi)高速的(de)切(qie)(qie)削和工具(ju)的(de)壽(shou)命長;而有(you)些(xie)情(qing)況卻對表(biao)面光(guang)滑度(du)的(de)要求較為(wei)嚴格。


2. 測定和比較金屬切削性能(neng)的方法


 ①. 用(yong)給定(ding)的切削速(su)度,測定(ding)相同(tong)刀具切削不(bu)同(tong)金(jin)屬的壽命來進行(xing)比較;


 ②. 用相(xiang)同的壓力(li)、轉速和時(shi)間,測定所鉆入(ru)不同金屬的深度來(lai)進行(xing)比較;


 ③. 用切削(xue)(xue)不同(tong)的一定金屬量(liang)(liang)所消耗等能(neng)量(liang)(liang)或散發的熱量(liang)(liang)來比較切削(xue)(xue)性能(neng)。


 這些(xie)方法(fa)都沒有考慮加(jia)工件的表(biao)面(mian)粗糙(cao)度(du)(du),只用切削(xue)的難易(yi)程(cheng)度(du)(du)來相對比較金屬的切削(xue)性能。


金(jin)屬(shu)的切削性能(neng)是一種很(hen)復雜(za)的工(gong)藝性能(neng),它與金(jin)屬(shu)的其他性能(neng)有關。首先,我們應(ying)知(zhi)道金(jin)屬(shu)難(nan)以(yi)切削的原因:


 ①. 硬度(du)太高或強度(du)太大(da)時(shi),切(qie)(qie)削所消(xiao)耗的(de)能量就大(da);當速(su)度(du)提高時(shi),產生的(de)熱量會(hui)使(shi)刀口易于軟(ruan)化,這些都(dou)會(hui)使(shi)切(qie)(qie)削變得非常困難(nan)。


 ②. 軟而塑性很高的金屬,在切(qie)削時易于產生積(ji)屑瘤及與(yu)刀刃粘(zhan)接,使切(qie)削變得非常困難,并且使切(qie)削表面粗糙度增高。


 ③. 易(yi)于加工(gong)硬化的金(jin)屬,不易(yi)切削,例如高(gao)碳(tan)、高(gao)錳(meng)、耐磨鋼及奧氏體不銹(xiu)鋼等。金(jin)屬中含有堅硬的第(di)二相,不易(yi)切削,例如碳(tan)化物、氧化物等,易(yi)于磨損刀(dao)刃。


 其(qi)次,我(wo)們(men)還應知道(dao)什么樣的(de)(de)(de)組織可(ke)以(yi)使金屬易(yi)于切削(xue),不溶于基體的(de)(de)(de)第二相,如(ru)具備潤滑性或增(zeng)加(jia)材料的(de)(de)(de)脆性,都(dou)可(ke)以(yi)改善金屬的(de)(de)(de)切削(xue)性。例(li)如(ru),石(shi)墨、鉛、鉍(bi)等(deng)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)金屬切削(xue)時的(de)(de)(de)潤滑作用(yong);脆性硫(liu)化(hua)物及(ji)磷(lin)化(hua)物(鋼中的(de)(de)(de)MnS及(ji)Fe3P)等(deng),可(ke)以(yi)使切屑易(yi)于斷(duan)裂。


3. 提高金屬切削性能的途徑


 ①. 使硬的(de)金屬(shu)變軟(回火或退火);


 ②. 使(shi)太(tai)軟(ruan)的(de)金屬變硬(冷加工、細化晶粒、正火);


 ③. 減少堅硬的第二相(提高冶煉質量,減少夾雜);


 ④. 改善(shan)堅硬第二相的分布(退火或正火);


 ⑤. 加(jia)入改善切削性能的第(di)二相元(yuan)素(Pb、Bi、石(shi)墨(mo)、MnS、Fe3P等)。


 最后的方法⑤可以獲得切削(xue)性極佳(jia)的合金(jin),適用于自動機床,因此叫做易切削(xue)鋼及易切削(xue)合金(jin)。


有些(xie)影(ying)響金屬(shu)切削性(xing)能(neng)的(de)物理及力學性(xing)質,具有組織不(bu)敏感性(xing),因而(er)很(hen)難(nan)用改善組織的(de)方法(fa)來改變。這些(xie)性(xing)質包(bao)括熱(re)膨脹系數、熱(re)導(dao)率、基體金屬(shu)的(de)彈(dan)性(xing)模量等。