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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(lái)源：沈陽(yáng)第一機(jī)床廠 關(guān)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小；切削溫度較低；容易獲得較細(xì)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(xì)的表面粗糙度則比較困難，所以精加工時(shí)其切削加工性能不好；在普通機(jī)床上加工不銹鋼工件并不太難，但在自動(dòng)機(jī)床上切削時(shí)卻難以斷屑，則認(rèn)為其切削加工性能較差。
切削加工性能很難用一個(gè)簡(jiǎn)單的物理量來(lái)精確地規(guī)定和測(cè)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，通常用刀具壽命丁為60min時(shí)，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(dāng)?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(duì)低碳鋼改用正火處理，適當(dāng)降低其塑性，增加其硬度，可使精加工表面粗糙度很低。對(duì)于高碳鋼而言，其硬度高，難以進(jìn)行切削，一般經(jīng)球化退火來(lái)降低硬度，改善加工性能。對(duì)于出現(xiàn)白口組織的鑄鐵，可在950～1000~C下長(zhǎng)時(shí)間退火，以降低其硬度，變?yōu)檩^易切削。
一般說(shuō)來(lái)，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(dāng)提高其硬度值；當(dāng)硬度大于300HBS時(shí)，切削加工性能顯著下降。調(diào)質(zhì)材料的化學(xué)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(dāng)被切削加工材料的硬度和強(qiáng)度很高，特別是高溫硬度、強(qiáng)度很高；材料內(nèi)部含有硬質(zhì)點(diǎn)；材料塑性特別好，加工硬化嚴(yán)重；加工中心或者是材料導(dǎo)熱性很差時(shí)，都屬于難加工材料。生產(chǎn)中常加工的難加工材料有高強(qiáng)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(duì)于各種難加工材料，應(yīng)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(wèn)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(qiáng)度大、抗磨損能力強(qiáng)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(shí)可以采用立方氮化硼和陶瓷刀具。
②對(duì)工件材料進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，調(diào)整材料的強(qiáng)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(jìn)行切削。
③提高機(jī)床—夾具—刀具—工件工加工中心藝系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度，提高機(jī)床功率，并要求工件的安裝(定位和夾緊)可靠，在切削過(guò)程中要求均勻的機(jī)械進(jìn)給，切忌手動(dòng)進(jìn)給和中途停頓。
④刀具表面應(yīng)該仔細(xì)研磨，達(dá)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(qiáng)度和散熱條件。
⑥對(duì)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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