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(qie)削(xue)性(xing)


  切削(xue)(xue)性(xing)又叫(jiao)可切削(xue)(xue)性(xing)(machinability).切削(xue)(xue)是一種(zhong)復雜的(de)表面層現象,牽(qian)涉摩擦及(ji)高速的(de)彈性(xing)及(ji)塑性(xing)變形。因此,切削(xue)(xue)的(de)難(nan)易及(ji)質(zhi)量(liang)的(de)好(hao)壞與(yu)許多因素有(you)關:

 

 ①. 工(gong)具(ju)的(de)材料及形狀(工(gong)具(ju)用鋼及工(gong)具(ju)的(de)設計(ji));


 ②. 工件材料的切削性能;


 ③. 切(qie)(qie)削(xue)加工時(shi)有無切(qie)(qie)削(xue)液及(ji)其特性;


 ④. 切削類(lei)型(xing)及條件。


  在其他條(tiao)件恒定的(de)(de)情況(kuang)下,最易切削(xue)的(de)(de)金(jin)屬應該是(shi)允許使用最大的(de)(de)切削(xue)速度、刀(dao)具磨損最小、能量消耗最低的(de)(de),并能獲得(de)最滿意的(de)(de)表面粗糙度。在大多數情況(kuang)下,切削(xue)加工主要(yao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)是(shi)高速的(de)(de)切削(xue)和工具的(de)(de)壽(shou)命長(chang);而有些情況(kuang)卻對表面光滑度的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)較為嚴格。


2. 測定和比(bi)較金(jin)屬切削性能的方法


 ①. 用給(gei)定(ding)的(de)(de)切(qie)削速度(du),測定(ding)相(xiang)同刀具切(qie)削不同金(jin)屬的(de)(de)壽命來(lai)進行比較;


 ②. 用(yong)相同(tong)的壓力、轉速和(he)時間,測(ce)定所(suo)鉆入不同(tong)金屬(shu)的深(shen)度來進行比較;


 ③. 用切(qie)削(xue)不(bu)同(tong)的(de)一(yi)定金屬量(liang)所消耗等能量(liang)或散發的(de)熱(re)量(liang)來比較切(qie)削(xue)性(xing)能。


 這些方法(fa)都沒(mei)有考慮(lv)加工(gong)件(jian)的表面粗(cu)糙度,只用切削的難易程度來相對比(bi)較金屬的切削性能(neng)。


金(jin)屬(shu)的(de)(de)切削性(xing)能是一種很(hen)復(fu)雜的(de)(de)工(gong)藝性(xing)能,它與金(jin)屬(shu)的(de)(de)其他性(xing)能有關。首先,我們應(ying)知道金(jin)屬(shu)難以(yi)切削的(de)(de)原因:


 ①. 硬度太高或強度太大(da)時(shi),切(qie)削(xue)所消耗的能量就(jiu)大(da);當速度提高時(shi),產生的熱量會使(shi)刀(dao)口易于(yu)軟(ruan)化,這些都會使(shi)切(qie)削(xue)變(bian)得非常困難。


 ②. 軟而塑(su)性很高的(de)金屬,在切(qie)削(xue)時易于產生積屑瘤及與刀刃粘接,使切(qie)削(xue)變得非常困難,并且(qie)使切(qie)削(xue)表(biao)面粗糙度增高。


 ③. 易(yi)于(yu)加工(gong)硬化(hua)的金(jin)屬,不易(yi)切(qie)削,例如高碳、高錳、耐磨鋼(gang)及奧氏體不銹鋼(gang)等。金(jin)屬中(zhong)含有堅硬的第二相,不易(yi)切(qie)削,例如碳化(hua)物(wu)、氧化(hua)物(wu)等,易(yi)于(yu)磨損(sun)刀刃。


 其次,我們還(huan)應知(zhi)道什么樣的(de)(de)(de)組織可(ke)以使(shi)金(jin)屬(shu)易(yi)于切削,不溶于基體的(de)(de)(de)第二相,如(ru)具備潤滑性或(huo)增加材料的(de)(de)(de)脆(cui)性,都可(ke)以改(gai)善金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)切削性。例(li)如(ru),石墨、鉛、鉍等可(ke)以增加金(jin)屬(shu)切削時的(de)(de)(de)潤滑作用(yong);脆(cui)性硫化(hua)物(wu)及磷化(hua)物(wu)(鋼中的(de)(de)(de)MnS及Fe3P)等,可(ke)以使(shi)切屑易(yi)于斷裂。


3. 提高金屬切(qie)削性能的(de)途徑


 ①. 使硬的金屬變軟(回火(huo)或(huo)退火(huo));


 ②. 使太(tai)軟(ruan)的金屬變(bian)硬(ying)(冷加工(gong)、細化晶粒、正火);


 ③. 減少(shao)堅硬的第二相(xiang)(提高冶煉質(zhi)量,減少(shao)夾雜);


 ④. 改善(shan)堅硬第(di)二(er)相的分布(退火(huo)或正火(huo));


 ⑤. 加入改(gai)善(shan)切削(xue)性(xing)能的第二(er)相(xiang)元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最后(hou)的(de)方法(fa)⑤可以(yi)獲得切削性(xing)極佳的(de)合(he)金,適用于自動機床,因此(ci)叫做易切削鋼及(ji)易切削合(he)金。


有些影(ying)響金(jin)屬切(qie)削性(xing)能的(de)物(wu)理及力學(xue)性(xing)質,具有組(zu)織(zhi)不敏(min)感性(xing),因而很(hen)難用改(gai)善組(zu)織(zhi)的(de)方法來改(gai)變。這些性(xing)質包括(kuo)熱膨脹系數、熱導率、基體金(jin)屬的(de)彈(dan)性(xing)模(mo)量等(deng)。