铣工（技师、高级技师）项目5 难切削材料和复杂特形工件铣削加工.pptx

项目5难切削材料和复杂特形工件铣削加工项目5难切削材料和复杂特形工件铣削加工5.1难切削材料工件的铣削加工5.1.1难切削材料的种类和切削加工的特点1.难切削材料的分类（1）难切削金属材料随着现代工业的飞速发展，应用于机械零件和各类模具的金属材料有了许多新品种，还有许多国外的新品种金属材料。1）刀具寿命低，使得刀具在较短的时间内进入急剧磨损区，失去原有的切削能力。2）切屑的形成和排出比较困难，切屑的形状、大小不规则，颜色与一般金属材料不同，排屑的方向不稳定。3）切削力与单位切削功率大，与一般材料余量相等的切削层，材料的变形抗力增大，切削时刀具与机床的振动大，切削速度受到较大限制。4）加工表面的质量差，表面粗糙度值增大，即使在较小的切削余量情况下，也较难达到所要求的表面粗糙度要求。5.1难切削材料工件的铣削加工（2）难切削复合材料和高分子材料现代工业还应用一些新型的工程材料，如碳纤维、高分子材料等。1）碳/碳复合材料的基体和增强体是碳或石墨，最显著的特点是耐高温、低密度。2）高分子材料按照材料应用功能分类，分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，有天然橡胶和合成橡胶两种。②纤维分为天然纤维和化学纤维。③塑料的分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。2.影响难切削材料切削加工性能的主要因素（1）硬度和加工硬化现象材料的切削加工性能随着材料硬度的提高而变差。（2）强度和热强度难切削材料的强度一般都很高，有些合金材料（如镍基合金）在一定温度时，5.1难切削材料工件的铣削加工抗拉强度会达到最大值。（3）塑性和韧性塑性好的材料，其塑性变形抗力增大，故切削力也增大，切削时产生的温度很高，刀具容易发生黏结磨损和扩散磨损，致使工件表面粗糙度值增大，刀具寿命降低。（4）热导率难切削材料的热导率较低，因此切削热的传递比较困难，不容易通过工件散热，也难被切屑带走，切削过程中所产生的热量集中在切削刃附近，从而加快了刀具磨损，影响材料的切削加工性能。3.难切削材料分级与分类（1）难切削材料的分级难切削材料可按其相对切削加工性进行分级，切削加工性是指切削加工材料的难易程度，通常将材料的切削加工性分为8级。1）稍难切削材料：其相对切削加工性系数为0.65~1.00，代表性材料有调质2Cr13（Rm=834MPa）和调质85钢（Rm=883MPa）。2）较难切削材料：其相对切削加工性系数为0.50~0.65，代表性材料有调质40Cr（Rm=5.1难切削材料工件的铣削加工1030MPa）和调质65Mn（Rm=932~981MPa）。3）难切削材料：其相对切削加工性系数为0.15~0.50，代表性材料：调质50CrV、12Cr18Ni9Ti、某些钛合金。4）很难切削材料：其相对切削加工性系数小于0.15，代表性材料某些钛合金、铸造镍基合金。（2）典型难切削材料的分类1）不锈钢的分类。2）高温合金的分类。3）钛合金的分类。5.1.2难切削材料的铣削特点与改善措施1.难切削材料的铣削加工特点（1）铣削温度在铣削难切削材料时，铣削温度一般都比较高，主要原因有下列几个方面：1）当加工难切削材料的工件需采用成形铣刀时，因成形铣刀前角很小，切入困难，切削阻力大，5.1难切削材料工件的铣削加工切削温度高。2）材料的传热系数低，铣削时的切削热不易通过工件和切屑散热。3）材料热强度高，如镍基合金等高温合金，当温度达到500~800℃时，抗拉强度达到最大值，由于抗拉强度增大，会增大铣刀切入工件的切削阻力，从而产生更多的切削热。4）逆铣时，铣刀前刀面、后刀面与工件接触，摩擦变形因材料强度高而增大，导致切削温度升高，如图5-1所示。5）采用强力铣削和高速铣削时，因刀具材料需要较高的铣削速度，因此切削温度比一般加工高得多。（2）铣削力与单位铣削功率由于材料的塑性变形大，铣削温度高，难切削材料的强度和高温强度都比一般钢材大得多。（3）铣削中的塑性变形与加工硬化难切削材料中的高温合金和不锈钢等变形系数都比较大。（4）铣刀磨损限度与使用寿命由于难切削材料铣削中硬化程度严重，切屑强韧，同时铣削温度高，致使铣刀磨损加快，使用寿命缩短。5.1难切削材料工件的铣削加工5.1难切削材料工件的铣削加工2.铣削难切削材料的改善措施（1）选择适用的刀具材料铣削难切削材料时，应根据材料特点合理选择铣刀切削部分材料。5.1难切削材料工件的铣削加工（2）选择合理的铣刀几何参数采用整体铣刀和镶齿铣刀时，因几何参数已经确定，这时应根据材料的物理力学特性和铣刀的几何参数，通过试切等方式合理选用铣刀。（3