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切削加工性能的概念及加工中心常用材料的切削加工性能

日期：2010年01月18　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：加工中心
    (1)金屬材料切削加工性能的概念  金屬材料的切削加工性能是指某種金屬材料切削加工的難易程度。例如切削鋁、銅合金比切削45鋼輕快得多，加工中心切削合金鋼要困難一些，切削耐熱鋼則更困難一些。
    良好的切削加22'陛能是指：刀具的壽命較高或在一定的壽命下允許的切削速度較高；數(shù)控車床在相同的切削條件下切削力較�。磺邢鳒囟容^低；容易獲得較細的表面粗糙度(較高的表面光潔度)；容易控制切屑形狀或斷屑。同一種材料由于加工要求和加工條件不同，其切削加工性能也不相同。例如，切除純鐵的余量比較容易，但要獲得較細的表面粗糙度則比較困難，所以精加工時其切削加工性能不好；在普通機床上加工不銹鋼工件并不太難，但在自動機床上切削時卻難以斷屑，則認為其切削加工性能較差。
    切削加工性能很難用一個簡單的物理量來精確地規(guī)定和測量。在實際生產(chǎn)中，通常用刀具壽命丁為60min時，切削某種材料所允許的最大切削速度'U60表示。'U60越大，數(shù)控車床表示該材料的切削加工性能越好。
    (2)改善金屬材料切削加工性能的途徑  材料的切削加工性能可以采用一些適當?shù)拇胧┯枰愿纳�，采用熱處理方法是一重要途徑。低碳鋼在退火狀態(tài)下塑性很大，加工中心切屑易粘在切削刃上形成刀瘤，工件表面很粗糙，且刀具壽命較短。對低碳鋼改用正火處理，適當降低其塑性，增加其硬度，可使精加工表面粗糙度很低。對于高碳鋼而言，其硬度高，難以進行切削，一般經(jīng)球化退火來降低硬度，改善加工性能。對于出現(xiàn)白口組織的鑄鐵，可在950～1000~C下長時間退火，以降低其硬度，變?yōu)檩^易切削。
    一般說來，硬度在160～230HBS范圍內(nèi)切削加工性能最好。為降低工件表面粗糙度值，可適當提高其硬度值；當硬度大于300HBS時，切削加工性能顯著下降。調(diào)質(zhì)材料的化學成分也可數(shù)控車床以改善切削加工性能。例如在鋼中添加適量的硫、鉛等元素，可使斷屑容易，獲得較小的表面粗糙度值，并可減小切削力，提高刀具的壽命。
    (3)難加工材料的切削加工性  當被切削加工材料的硬度和強度很高，特別是高溫硬度、強度很高；材料內(nèi)部含有硬質(zhì)點；材料塑性特別好，加工硬化嚴重；加工中心或者是材料導熱性很差時，都屬于難加工材料。生產(chǎn)中常加工的難加工材料有高強度合金鋼、高錳鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、冷硬鑄鐵以及玻璃鋼和陶瓷等。對于各種難加工材料，應分別采取措施改善其切削加工性。
    解決難切削金屬材料切削加工問題的途徑有如下幾種。
    ①合理選擇刀具材料。目前常用的是高溫硬度高、強度大、抗磨損能力強和加工工藝性好的超硬高速鋼和硬質(zhì)合金，數(shù)控車床必要時可以采用立方氮化硼和陶瓷刀具。
    ②對工件材料進行相應的熱處理，調(diào)整材料的強度和硬度，改善材料的可加工性，盡可能在最適宜的組織狀態(tài)下進行切削。
    ③提高機床—夾具—刀具—工件工加工中心藝系統(tǒng)的強度和剛度，提高機床功率，并要求工件的安裝(定位和夾緊)可靠，在切削過程中要求均勻的機械進給，切忌手動進給和中途停頓。
    ④刀具表面應該仔細研磨，達到盡可能小的粗糙度、摩擦和粘接，數(shù)控車床減小因沖擊造成的崩刃。
    ⑤合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削用量，提高刀齒強度和散熱條件。
    ⑥對斷屑、卷屑、加工中心排屑和容屑給予足夠的重視，以提高刀具壽命和加工質(zhì)量。
    ⑦慎重選用合適的切削液，切削液供給要充足，不要中斷。
    ⑧采用特種加工方法。

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