模块一金属切削原理四工件的切削加工性汇总.ppt

2.加工表面质量指标 在相同的加工条件下，比较加工后的表面质量好坏（常用表面粗糙度，此外，还有用加工硬化和残余应力等）。加工后表面质量好，加工性好；反之，加工性差。精加工时，常以此作为切削加工性指标。 3.切削力、切削温度和切削功率指标 在相同切削条件下，切削力大，切削温度高，消耗功率多，加工性差；反之，加工性好。在粗加工或机床刚性、动力不足时，可用切削力或切削功率作为加工性指标。 4.切屑控制难易程度指标 凡切屑容易控制或易断屑的材料，其加工性好；反之，加工性差。在自动机床或自动线上，常以此为切削加工性指标。 （二）常用材料的切削加工性及改善措施 (1)硬度低、韧性好的材料　 例如低碳钢、铝合金等材料，其硬度低、韧性好，切削时断屑困难，易产生积屑瘤，影响加工表面质量。 加工这类材料时常采用大前角、高速切削或大前角、低速、加切削液切削。在刀具上磨出断屑槽并提高切削刃和刀面的刃磨质量。此外对低碳钢，进行正火处理以细化晶粒，对铝合金，用冷变形方法来提高材料的硬度，改善这类材料的切削加工性。 (2)硬度高、韧性差的材料　 例如高碳钢、碳素工具钢及铸铁等材料，其硬度高、韧性差，切削时产生的切削力大，消耗功率多，刀具易磨损。 加工这类材料时常采用耐磨性高的YG、YT和YW类硬质合金刀片，小的前角和主偏角，低的切削速度切削。此外，对于有“白口”的灰碳铁可进行高温退火处理；对硬的可锻铸铁、高碳钢及碳素工具钢采用退火处理，降低硬度，改善切削加工性。 难加工的金属材料有高强度钢、超高强度钢、高锰钢、冷硬铸铁、纯金属、不锈钢、高温合金、钛合金等。 (1)高强度、超高强度钢　 高强度、超高强度钢的半精加工、精加工和部分粗加工常在调质状态下进行。与加工正火45钢相比，其切削力约提高20％～30％，切削温度也相应提高，故刀具磨损快，耐用度低。 根据以上特点，必须选用耐磨性强的刀具材料。在粗加工、半精加工和精加工时，应分别采用不同牌号的YT类硬质合金，刀具前角应较小。例如加工38CrNi3MoVA时，取γo=4o～6o，加工35CrMnSiA时，取γo=0o～-4o。在工艺系统刚性允许的情况下，应采用较小的主偏角和较大的刀尖圆弧半径，以提高刀具的强度。切削用量应比加工中碳正火钢时适当降低。 常用的高锰钢有水韧处理的高锰钢Mn13,无磁高锰钢40Mn18Cr3、50Mn18Cr4WN等。它们的硬度、强度虽不高，但其塑性特别高，加工硬化特别严重。加工硬化后，硬度可达到500HBS，切削时表面易形成高硬度氧化膜。其热导率小，切削温度高又不易散热。 加工高锰钢时，应选用硬度高、有一定韧性、热导率较大、高温性能好的刀具材料。粗加工时，可采用退火处理YG类或YW类硬质合金；精加工时，可采用YT14、YG6X等硬质合金，用复合氧化铝陶瓷刀具切削效果更好。适当增大刀具前角，使切削力小、切削温度低。减小主偏角、用负刃倾角改善散热条件。磨出断屑槽，确保断屑。切削速度应较低，一般为vc =20m/min～40m/min；用复合氧化铝陶瓷刀具时，切削速度可达100m/min以上。加大切削深度和进给量防止在硬化层内切削。此外，在切削前，也可对高锰钢进行高温回火处理来改善其切削加工性。 (3)不锈钢　 不锈钢有铬不锈钢，例如1Cr13、2Cr13、3Cr13，镍不锈钢常用的牌号是1Cr18Ni9Ti。 不锈钢的硬度、强度低，但伸长率，冲击韧度高，是45钢的3倍，热导率小，只为45钢的1/3高温硬化严重。因此，加工时切削温度高，刀具易磨损，粘屑严重，断屑困难，不易得到小的表面粗糙度值，刀具耐用度低。 加工不锈钢通常用韧性高的YG8、YG8N刀片，用YW类刀片能提高刀具耐用度，也可采用高性能高速钢。选用较大前角(15o～20o、较大后角(10o)可减小切削变形和摩擦，选用较大的主偏角和负刃倾角，使切削力减小，刀头强度增大。磨断屑槽，使断屑可靠。宜选用中等以上切削速度vc =40m/min～120m/min，切削深度和进给量均宜适当加大，避免切削刃和刀尖划过硬化层。 * 机械制造工艺与装备 课题四 工件材料的切削加工性 模块一 金属切削原理 知识点 评定材料切削加工性的主要指标 常用材料的切削加工性及改善措施 技能点 正确认