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)性(xing)又叫可切(qie)削(xue)性(xing)(machinability).切(qie)削(xue)是(shi)一種復(fu)雜的表(biao)面層現象(xiang),牽(qian)涉摩擦(ca)及(ji)高速(su)的彈性(xing)及(ji)塑性(xing)變形(xing)。因(yin)此,切(qie)削(xue)的難易(yi)及(ji)質(zhi)量的好壞與許多因(yin)素有關:

 

 ①. 工(gong)具的材料及(ji)形狀(工(gong)具用鋼及(ji)工(gong)具的設計);


 ②. 工件材(cai)料的切削性能;


 ③. 切(qie)削加工(gong)時(shi)有(you)無切(qie)削液(ye)及其特性(xing);


 ④. 切削類型及條件。


  在其(qi)他條件恒定的(de)(de)(de)情況下(xia),最(zui)(zui)(zui)易切(qie)削(xue)的(de)(de)(de)金屬應(ying)該是(shi)(shi)允(yun)許使用最(zui)(zui)(zui)大(da)的(de)(de)(de)切(qie)削(xue)速度(du)、刀具磨損最(zui)(zui)(zui)小、能(neng)量消(xiao)耗最(zui)(zui)(zui)低的(de)(de)(de),并能(neng)獲得最(zui)(zui)(zui)滿意(yi)的(de)(de)(de)表面粗(cu)糙度(du)。在大(da)多(duo)數情況下(xia),切(qie)削(xue)加(jia)工主(zhu)要的(de)(de)(de)要求是(shi)(shi)高速的(de)(de)(de)切(qie)削(xue)和工具的(de)(de)(de)壽命長;而有些情況卻對表面光滑度(du)的(de)(de)(de)要求較為嚴格。


2. 測定和(he)比較金(jin)屬切削性能的方法(fa)


 ①. 用給(gei)定的切削(xue)速度(du),測定相同(tong)刀具切削(xue)不同(tong)金(jin)屬的壽命(ming)來進(jin)行比(bi)較;


 ②. 用相同的壓力(li)、轉速和時間,測定所鉆入不同金屬的深度來進行比較(jiao);


 ③. 用切削不(bu)同的(de)一定金屬量(liang)所消(xiao)耗等能量(liang)或(huo)散發(fa)的(de)熱量(liang)來(lai)比較切削性能。


 這些方法都沒有(you)考(kao)慮加工(gong)件的(de)表面粗(cu)糙度,只用切削的(de)難(nan)易程(cheng)度來相對比(bi)較金屬的(de)切削性能(neng)。


金屬(shu)的切削(xue)性(xing)能(neng)(neng)是(shi)一種很復(fu)雜(za)的工(gong)藝性(xing)能(neng)(neng),它與金屬(shu)的其他性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。首先,我們應知道金屬(shu)難以(yi)切削(xue)的原因:


 ①. 硬度太高或強度太大時,切削所消(xiao)耗的能(neng)量就大;當速度提(ti)高時,產生的熱量會使(shi)刀口易于軟(ruan)化(hua),這些(xie)都會使(shi)切削變(bian)得非(fei)常困難。


 ②. 軟而(er)塑性很高的金(jin)屬,在切(qie)(qie)削(xue)時(shi)易于產生(sheng)積屑(xie)瘤(liu)及與刀刃粘接,使切(qie)(qie)削(xue)變得非常困難,并且使切(qie)(qie)削(xue)表面粗糙度增高。


 ③. 易(yi)(yi)于加工硬(ying)化的金屬,不易(yi)(yi)切(qie)削,例(li)如高碳(tan)、高錳、耐磨鋼及奧氏體不銹鋼等(deng)。金屬中含有堅硬(ying)的第(di)二相,不易(yi)(yi)切(qie)削,例(li)如碳(tan)化物(wu)、氧化物(wu)等(deng),易(yi)(yi)于磨損刀刃。


 其次,我(wo)們還應知道什么樣的組織可以(yi)使金(jin)屬易于(yu)切(qie)削(xue),不溶于(yu)基體的第二相(xiang),如具備潤滑(hua)性(xing)(xing)或增加材(cai)料的脆性(xing)(xing),都可以(yi)改善金(jin)屬的切(qie)削(xue)性(xing)(xing)。例如,石墨、鉛、鉍等(deng)可以(yi)增加金(jin)屬切(qie)削(xue)時(shi)的潤滑(hua)作用;脆性(xing)(xing)硫化物及磷化物(鋼中的MnS及Fe3P)等(deng),可以(yi)使切(qie)屑(xie)易于(yu)斷裂。


3. 提高金屬切削性能的(de)途徑


 ①. 使(shi)硬(ying)的金屬變(bian)軟(回火或退火);


 ②. 使(shi)太軟的金屬(shu)變硬(冷(leng)加工(gong)、細化晶(jing)粒、正火);


 ③. 減(jian)少堅硬的第(di)二相(提高(gao)冶(ye)煉質量,減(jian)少夾雜);


 ④. 改善堅(jian)硬(ying)第二相的分布(bu)(退火(huo)或正火(huo));


 ⑤. 加入改(gai)善(shan)切(qie)削性能的(de)第二(er)相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最后的方法⑤可(ke)以獲得(de)切(qie)削(xue)性極(ji)佳的合(he)金,適用(yong)于自動機(ji)床(chuang),因此(ci)叫(jiao)做易(yi)切(qie)削(xue)鋼及易(yi)切(qie)削(xue)合(he)金。


有些(xie)影(ying)響(xiang)金(jin)屬切削(xue)性能的(de)物(wu)理及力學性質,具(ju)有組織不敏感性,因而(er)很(hen)難用改善組織的(de)方法來改變(bian)。這些(xie)性質包括熱(re)膨脹系數、熱(re)導(dao)率、基體金(jin)屬的(de)彈性模(mo)量等。