切(qie)削(xue)(xue)加工性能是指(zhi)金(jin)屬材料承受切(qie)削(xue)(xue)加工的難(nan)易(yi)程度。當可以正常切(qie)削(xue)(xue)后(hou),依據工件表面的粗糙(cao)度、切(qie)削(xue)(xue)速(su)度和刀具磨損(sun)程度,來評價金(jin)屬切(qie)削(xue)(xue)加工性能。
1. 影響切削的因素
切(qie)削(xue)是一(yi)種復雜的(de)(de)表面層現(xian)象,涉及摩擦及高(gao)速彈性(xing)和(he)(he)塑性(xing)變(bian)形。因(yin)此切(qie)削(xue)的(de)(de)難易程(cheng)度和(he)(he)質量的(de)(de)好壞與許多因(yin)素有關(guan),例如,工具的(de)(de)材料和(he)(he)形狀;工件(jian)材料的(de)(de)切(qie)削(xue)性(xing)能(neng);切(qie)削(xue)液有無及其性(xing)能(neng);切(qie)削(xue)類型及條件(jian)。
在其他(ta)條件不變的情況下,易切(qie)(qie)削(xue)(xue)金(jin)屬可以使用(yong)最(zui)(zui)高(gao)的切(qie)(qie)削(xue)(xue)速度,而且刀(dao)(dao)具磨損最(zui)(zui)小,能量(liang)消耗最(zui)(zui)低,并且能夠獲(huo)得(de)最(zui)(zui)好的切(qie)(qie)削(xue)(xue)質(zhi)量(liang)。一般情況下對(dui)切(qie)(qie)削(xue)(xue)的要求(qiu)(qiu)是(shi)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速度要高(gao),刀(dao)(dao)具的使用(yong)壽(shou)命長,有時還要求(qiu)(qiu)被(bei)切(qie)(qie)削(xue)(xue)工件表(biao)面的光(guang)潔(jie)度要高(gao)。
2. 測(ce)定和比較金屬切(qie)削性能的(de)方法
測定(ding)和比(bi)(bi)較金屬切(qie)削(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)方法有(you):用(yong)給定(ding)的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)速度,測定(ding)相(xiang)同(tong)刀具切(qie)削(xue)(xue)不同(tong)金屬的(de)(de)壽命來進行比(bi)(bi)較;用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)(de)壓力(li)、轉速和時間,測定(ding)所(suo)鉆入不同(tong)金屬的(de)(de)深度來進行比(bi)(bi)較;用(yong)切(qie)削(xue)(xue)不同(tong)的(de)(de)一(yi)定(ding)金屬量(liang)所(suo)消耗的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)或散發的(de)(de)熱量(liang)來比(bi)(bi)較切(qie)削(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
這些方(fang)法都沒有考慮加工(gong)件的(de)表面粗(cu)糙(cao)度,只用切削的(de)難(nan)易程(cheng)度來(lai)相對(dui)比較金屬的(de)切削性能。
金屬(shu)的(de)切(qie)削性(xing)能是一(yi)種很復雜的(de)工藝性(xing)能,它(ta)與金屬(shu)的(de)其他性(xing)能有關。首先,應知道金屬(shu)難以切(qie)削的(de)原因。造成金屬(shu)不(bu)易切(qie)削的(de)原因有:
①. 硬(ying)度(du)太高(gao)(gao)或強(qiang)度(du)太大時,切(qie)削所消耗的能量(liang)就大;當速(su)度(du)提(ti)高(gao)(gao)時,產生的熱量(liang)易使刀口軟化,這些都會使切(qie)削變得非常(chang)困(kun)難;
②. 軟(ruan)而塑性很(hen)高的金屬(shu),在(zai)切(qie)削(xue)時(shi)易于(yu)產生積屑瘤(liu)及與刀刃黏(nian)結,使切(qie)削(xue)變得非常困(kun)難,并且使切(qie)削(xue)表(biao)面粗糙度增(zeng)高;
③. 易(yi)于加(jia)工硬化(hua)的(de)(de)金(jin)屬(shu),例(li)如(ru)高(gao)碳(tan)、高(gao)錳(meng)、耐(nai)磨鋼及(ji)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼,不(bu)易(yi)切削,金(jin)屬(shu)中含有堅(jian)硬的(de)(de)第二相,如(ru)碳(tan)化(hua)物、氧化(hua)物等,易(yi)于磨損刀刃。
其次(ci),還(huan)應知道什么(me)樣的(de)組織可(ke)(ke)以使(shi)(shi)金屬(shu)易(yi)于(yu)切(qie)削,不(bu)溶于(yu)基體的(de)第二(er)相,如具備(bei)潤滑(hua)性(xing)或增(zeng)加材料(liao)的(de)脆性(xing),都可(ke)(ke)以改(gai)善金屬(shu)的(de)切(qie)削性(xing)。例如,石墨(mo)、鉛、鉍等(deng)可(ke)(ke)以增(zeng)加金屬(shu)切(qie)削時的(de)潤滑(hua)作(zuo)用;脆性(xing)硫(liu)化物(wu)及磷化物(wu)(鋼(gang)中(zhong)的(de)MnS及Fe3P)等(deng),可(ke)(ke)以使(shi)(shi)切(qie)屑(xie)易(yi)于(yu)斷裂。
3. 提高金屬(shu)切(qie)削(xue)性能的(de)途徑
提高金屬切削性能的途徑有:使硬的金屬變軟(回火或退火);使太軟的金屬變硬(冷加工、細化晶粒、正火);減少堅硬的第二相(提高冶煉質量,減少夾雜);改善堅硬第二相的分布(退火或正火);加入改善切削性能的第二相(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。
有些(xie)影響金(jin)屬(shu)切削性(xing)能的(de)(de)物理及力學性(xing)質(zhi),具有組(zu)織不敏感性(xing),因而(er)很難(nan)用改(gai)善(shan)組(zu)織的(de)(de)方法來改(gai)變。這些(xie)性(xing)質(zhi)包括(kuo)熱膨(peng)脹系數、熱導率、基體金(jin)屬(shu)的(de)(de)彈性(xing)模量等(deng)。