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)性又叫可(ke)切(qie)削(xue)性(machinability).切(qie)削(xue)是一種(zhong)復雜的表面層現象,牽涉摩(mo)擦(ca)及高速的彈(dan)性及塑性變形。因此,切(qie)削(xue)的難易及質量(liang)的好壞與許(xu)多因素有關(guan):

 

 ①. 工具(ju)的材料及(ji)(ji)形狀(工具(ju)用鋼及(ji)(ji)工具(ju)的設(she)計);


 ②. 工(gong)件(jian)材料(liao)的切削性能(neng);


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


 ④. 切削類型及(ji)條件。


  在其他條件恒定(ding)的(de)(de)情(qing)況下(xia),最(zui)易切(qie)(qie)削的(de)(de)金屬應該是(shi)允許使用最(zui)大(da)的(de)(de)切(qie)(qie)削速度、刀(dao)具(ju)磨(mo)損最(zui)小、能量消耗最(zui)低(di)的(de)(de),并能獲得最(zui)滿意(yi)的(de)(de)表(biao)面粗糙度。在大(da)多數情(qing)況下(xia),切(qie)(qie)削加工(gong)主要的(de)(de)要求是(shi)高速的(de)(de)切(qie)(qie)削和(he)工(gong)具(ju)的(de)(de)壽(shou)命長;而(er)有些情(qing)況卻對表(biao)面光滑(hua)度的(de)(de)要求較為嚴格。


2. 測定和比較(jiao)金屬切削(xue)性能的方法


 ①. 用給定(ding)的切削速度(du),測(ce)定(ding)相同刀(dao)具切削不同金屬的壽命來進(jin)行比較;


 ②. 用相同的壓力(li)、轉速(su)和時(shi)間,測(ce)定(ding)所鉆入不同金屬(shu)的深度來進行比較;


 ③. 用(yong)切削不同的一定(ding)金屬量(liang)所消耗等能量(liang)或散發的熱量(liang)來比(bi)較切削性能。


 這些(xie)方法都沒有考慮(lv)加工件的(de)表面粗糙度,只用(yong)切削的(de)難易程(cheng)度來相對比較金屬的(de)切削性能。


金屬的(de)切削(xue)性(xing)能(neng)(neng)是一種(zhong)很復雜的(de)工藝性(xing)能(neng)(neng),它(ta)與金屬的(de)其他性(xing)能(neng)(neng)有關。首先,我們應知(zhi)道金屬難(nan)以切削(xue)的(de)原因:


 ①. 硬度(du)太高(gao)或強度(du)太大(da)時(shi)(shi),切削所消耗(hao)的(de)能量(liang)就大(da);當速(su)度(du)提(ti)高(gao)時(shi)(shi),產生的(de)熱量(liang)會(hui)使刀口易于軟化,這些都會(hui)使切削變得非常(chang)困難。


 ②. 軟(ruan)而(er)塑性很高的(de)金屬,在切削(xue)時(shi)易于產生積屑瘤及與刀(dao)刃粘接,使切削(xue)變(bian)得(de)非常困(kun)難,并且(qie)使切削(xue)表面(mian)粗糙(cao)度增(zeng)高。


 ③. 易于(yu)加(jia)工硬化的金(jin)屬(shu)(shu),不易切(qie)削(xue),例如高(gao)(gao)碳、高(gao)(gao)錳(meng)、耐磨鋼(gang)及奧氏(shi)體不銹鋼(gang)等。金(jin)屬(shu)(shu)中含(han)有堅硬的第二(er)相,不易切(qie)削(xue),例如碳化物(wu)、氧(yang)化物(wu)等,易于(yu)磨損刀刃。


 其(qi)次,我們還應知道(dao)什么樣的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)可(ke)以使金(jin)屬(shu)易于(yu)切(qie)(qie)削(xue),不溶(rong)于(yu)基體的(de)(de)(de)(de)(de)第二(er)相,如(ru)具備(bei)潤(run)滑(hua)性(xing)或增加材料的(de)(de)(de)(de)(de)脆性(xing),都可(ke)以改(gai)善金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)性(xing)。例如(ru),石墨、鉛(qian)、鉍等可(ke)以增加金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)時的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)作用;脆性(xing)硫化(hua)物及磷(lin)化(hua)物(鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)MnS及Fe3P)等,可(ke)以使切(qie)(qie)屑易于(yu)斷裂(lie)。


3. 提高金屬切削性能的途徑


 ①. 使硬的金屬變(bian)軟(回火或退火);


 ②. 使太軟(ruan)的(de)金屬變硬(冷(leng)加工(gong)、細化晶(jing)粒、正火);


 ③. 減少堅硬的(de)第二相(xiang)(提高冶煉質量,減少夾雜(za));


 ④. 改善(shan)堅硬第二相的分布(退火或正火);


 ⑤. 加(jia)入(ru)改善切(qie)削性(xing)能的第二相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最(zui)后的方法⑤可以獲得切(qie)削(xue)性極佳的合金(jin),適用于自動機床,因此叫(jiao)做易(yi)切(qie)削(xue)鋼(gang)及易(yi)切(qie)削(xue)合金(jin)。


有(you)些影(ying)響金屬切削(xue)性能的(de)物(wu)理及(ji)力學(xue)性質,具有(you)組織(zhi)(zhi)不敏感性,因而很(hen)難用改(gai)善組織(zhi)(zhi)的(de)方法(fa)來改(gai)變。這些性質包括熱(re)膨脹系數、熱(re)導率、基體金屬的(de)彈(dan)性模(mo)量等。