学习情境一 数控加工工艺文件的识读(项目一切削用量和切削液的选择)教学幻灯片.ppt

切削加工性的标志（衡量指标） 按加工质量来衡量材料的加工性 表面质量 表面粗糙度↓—加工性↑ 残余应力↓—加工性↑ 加工硬化程度↓—加工性↑ 应用条件：精加工常以此作切削加工性指标 按刀具耐用度或一定耐用度T下的vT. 常用v60 。（难加工材料可用v15或v30） T↑、v60↑—加工性↑ 应用条件：常用指标，适用不同加工条件都 从三方面理解 保证T相同时，切削某种材料允许的速度，即vT 保证相同切削条件下，刀具材料达到的T数值（min) 保证相同切削条件下，保证刀具达到VB*时所切下金属体积的量(mm3/s) 按单位切削力和切削温度 相同条件下 kc↑—F↑—Pc↑—θ↑—加工性↓ 应用条件：粗加工、工艺系统刚性不足 因切削温度数据不易得到，故此指标较少用 按切屑处理性（断屑性能） 排屑易—处理性↑—加工性↑ 断屑易—处理性↑—加工性↑ 卷屑易—处理性↑—加工性↑ 断屑性能要求高的工序如：深孔、盲孔、镗孔、钻削 应用条件：自动机床、自动生产线 此外，可用切削路程Lm，金属切除率Zw 作为衡量指标 常用切削加工指标 vT: 当刀具耐用度为T（min , s )时，切削某种材料所允许的切削速度 vT↑ ——材料的加工性 ↑ 实际中人们最关注：生产率，经济性 目前还没有一个理想的方法评价切削加工性 相对加工性Kv 以45#钢的v60为基准，记为（v60)j ,其它材料的v60与（v60)j 之比，叫相对加工性 Kv 加工性 Kv1 比45#易切 Kv1 比45#难切 工件材料切削加工性等级, 见P.27表1-3 影响工件材料切削加工性因素 工件材料物理力学性能的影响 工件材料化学成分的影响 工件材料金相组织的影响 一、物理力学性能因素 硬度 常温硬度 HB↑ — F ↑—Pc ↑—θ ↑—VB ↑—T↓—v60 ↓ 高温硬度 HB↑—刀具硬度↓—硬度比↓—VB↑—T↓ — v60↓ 工件材料中硬质点 HB↑—擦伤作用↑—v60↓ 加工硬化 硬化程度↑— VB↑ — v60↓ 强度（包括常温和高温） σb↑— Fr↑—Pc↑—θ↑—VB↑ —v60↓ 塑性 硬度和强度相近时 δ↑—v60↓ 工业纯铁、纯铜硬度低，塑性很高，也很难加工（粘刀） 改善措施——降低塑性 硬化（冷拔） 热处理 韧性 αk↑—折断前吸收能量↑—越难断屑—v60↓ 材料导热系数 k↓——v60↓ k有色k中碳钢k合金钢k工具钢k不锈钢、耐热钢 切削紫铜时k=393；45#时k=50；1Cr18Ni9Ti时k=14 k与合金元素有关 Cr、Ni、Mo、W↑—k↓ 化学成分因素 钢 含碳量 C%↑↑—HB↑、σb↑—v60↓ C%↓↓—δ↑、αk↑—v 60↓ 合金元素 Cr、Ni、V、Mo、W、Mn↑—硬度↑—v60↓ Si、Al↑—硬质点多↑—v60↓ S、P、Se、Pb↑—v60↑ 铸铁 Si、Al、Ni、Cu、Ti↑—石墨化↑—v60↑ Cr、V、Mn、Mo、Co、P、S↑—石墨化↓—v60↓ 白口铁—麻口铁—灰口铁—球铁 V60↑ 铸铁的相对加工性见下表 铸铁的相对加工性 铸铁种类 铸铁组织 硬度HBS 伸缩率δ% 相对加工性Kv 白口铁 细粒珠光体+碳化铁 600 — 难切削 麻口铁 细粒珠光体+少量碳化铁 263 — 0.4 珠光体灰铸铁 珠光体+石墨 225 — 0.85 灰铸铁 粗珠光体+石墨+铁素体 190 — 1.0 铁素体灰铸铁 铁素体+石墨 100 — 3.0 球墨铸铁（或可锻铸铁） 石墨为球状 265 2 0.6 215 4 0.9 207 17.5 1.3 180 20 1.8 金相组织因素 针状珠光体—片状珠光体—球状珠光体 马氏体→索氏体→回火马氏体 v60↑ v60↑ 改善切削加工性的途径 调整化学成分，发展易切钢 在钢中适当添加一些元素（S、Pb、Se 等），使刀具耐用度↑，切削力↓，容易断屑，加工表面质量↑ 安排合适的热处理工序 1.25 粗车 半精车 正火 精车 渗碳淬火 磨削 2. 已加工表面的质量指标 已加工表面质量 几何方面质量 表面材质 表面粗糙度 加工变质层 指工件经过切削加工后影响其使用性能的质量变化。 表面层的加工硬化程度和硬化层深度； 表面层与一定深度层的残余应力大小和分布； 表面层金相组织的变化。 3. 已加工表面的粗糙度 表面粗糙度 几何因素 不稳定因素 经过切削加工后的表面总会有微观几何不平度，此不平度的高度称为表面粗糙度。 不稳定因素产生的粗糙度 （1）积屑瘤 处于不稳定状态，易产生过切； 部分破碎的积屑瘤碎片嵌入已加工表面； 生长与破碎导致切削力波动，引起振动。 （2） 鳞刺 中低速、大进给量、较小前角对塑性、韧性材料加工中； 形成节状切屑或单元切屑时；