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)削(xue)性又(you)叫可切(qie)削(xue)性(machinability).切(qie)削(xue)是(shi)一種復雜的(de)表(biao)面層現象,牽涉摩擦及(ji)高速的(de)彈性及(ji)塑性變形。因(yin)此,切(qie)削(xue)的(de)難易及(ji)質量的(de)好壞與(yu)許多因(yin)素有關(guan):

 

 ①. 工具(ju)的(de)材(cai)料及形狀(工具(ju)用鋼(gang)及工具(ju)的(de)設計);


 ②. 工件材料(liao)的切削性能;


 ③. 切削加工(gong)時有無切削液及(ji)其特性;


 ④. 切削類(lei)型及(ji)條件(jian)。


  在(zai)其他條件恒定(ding)的(de)情況(kuang)下,最易切削(xue)的(de)金屬應該是允許(xu)使用最大(da)的(de)切削(xue)速(su)度、刀具磨損最小、能量消耗最低(di)的(de),并能獲(huo)得(de)最滿意(yi)的(de)表面粗糙度。在(zai)大(da)多(duo)數情況(kuang)下,切削(xue)加工主要(yao)的(de)要(yao)求(qiu)是高速(su)的(de)切削(xue)和(he)工具的(de)壽命長;而有些情況(kuang)卻對表面光滑度的(de)要(yao)求(qiu)較為嚴(yan)格。


2. 測定和比較金屬切削性能的(de)方法


 ①. 用給定的(de)切(qie)削速度,測定相同刀具切(qie)削不同金屬的(de)壽命來進(jin)行比較;


 ②. 用相同的壓力(li)、轉(zhuan)速和(he)時(shi)間,測定所鉆入不同金屬(shu)的深(shen)度(du)來進行比較;


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


 這些方法都沒有考慮加工件的(de)表(biao)面粗糙度(du),只用(yong)切削的(de)難易程度(du)來相對比較金(jin)屬的(de)切削性能。


金屬(shu)(shu)的(de)切(qie)削性(xing)能(neng)(neng)是(shi)一種(zhong)很(hen)復雜的(de)工藝性(xing)能(neng)(neng),它(ta)與(yu)金屬(shu)(shu)的(de)其(qi)他性(xing)能(neng)(neng)有關。首先(xian),我們應知道金屬(shu)(shu)難以切(qie)削的(de)原因(yin):


 ①. 硬度(du)(du)太高(gao)或強度(du)(du)太大時(shi),切(qie)削所消耗的能量(liang)就大;當速(su)度(du)(du)提高(gao)時(shi),產生的熱量(liang)會(hui)使(shi)刀口易于(yu)軟(ruan)化,這(zhe)些都(dou)會(hui)使(shi)切(qie)削變得非(fei)常困難(nan)。


 ②. 軟而塑性很高的金屬,在切削時易于(yu)產生積屑瘤及與刀刃粘接,使切削變得非常(chang)困難,并且使切削表面粗(cu)糙度增高。


 ③. 易(yi)于(yu)加(jia)工硬化(hua)的(de)金屬(shu),不易(yi)切(qie)削,例如高(gao)(gao)碳(tan)、高(gao)(gao)錳、耐磨鋼及奧氏體不銹鋼等(deng)。金屬(shu)中含有堅硬的(de)第二相(xiang),不易(yi)切(qie)削,例如碳(tan)化(hua)物(wu)、氧化(hua)物(wu)等(deng),易(yi)于(yu)磨損刀刃。


 其次(ci),我們還應知道(dao)什么樣的(de)組織可(ke)以(yi)使金屬易于(yu)(yu)切削(xue),不溶于(yu)(yu)基體的(de)第二相,如(ru)具備潤(run)滑性(xing)或(huo)增(zeng)加材(cai)料的(de)脆性(xing),都可(ke)以(yi)改善金屬的(de)切削(xue)性(xing)。例如(ru),石墨、鉛、鉍等(deng)可(ke)以(yi)增(zeng)加金屬切削(xue)時的(de)潤(run)滑作用(yong);脆性(xing)硫化物及磷化物(鋼(gang)中的(de)MnS及Fe3P)等(deng),可(ke)以(yi)使切屑易于(yu)(yu)斷(duan)裂。


3. 提(ti)高金屬(shu)切削性(xing)能的途徑


 ①. 使硬的(de)金屬變軟(回(hui)火或退火);


 ②. 使太軟的金(jin)屬變硬(冷加工、細(xi)化晶粒、正(zheng)火(huo));


 ③. 減少堅硬的(de)第二相(提高冶煉質量,減少夾雜);


 ④. 改善堅硬第(di)二相的(de)分布(退火或(huo)正(zheng)火);


 ⑤. 加(jia)入(ru)改(gai)善切削性能的(de)第二相元(yuan)素(Pb、Bi、石(shi)墨、MnS、Fe3P等)。


 最后的方法⑤可以(yi)獲得(de)切(qie)(qie)削(xue)性極佳的合金,適用于(yu)自動機床,因(yin)此叫做易切(qie)(qie)削(xue)鋼及易切(qie)(qie)削(xue)合金。


有些影(ying)響金(jin)屬切削性(xing)(xing)能的物理及力學性(xing)(xing)質(zhi),具有組織不敏感(gan)性(xing)(xing),因而很難(nan)用改善組織的方(fang)法來(lai)改變(bian)。這些性(xing)(xing)質(zhi)包括熱膨脹系數、熱導率、基(ji)體金(jin)屬的彈(dan)性(xing)(xing)模量(liang)等(deng)。