切削加工性能是指金屬材料承受切削加工的難易程度。當可以正常切削后,依據工件表面的粗糙度、切削速度和刀具磨損程度,來評價金屬切削加工性能。


1. 切(qie)削性


  切(qie)削(xue)(xue)性又(you)叫可切(qie)削(xue)(xue)性(machinability).切(qie)削(xue)(xue)是(shi)一種復雜的(de)(de)表(biao)面層現(xian)象,牽涉摩(mo)擦及(ji)高速的(de)(de)彈性及(ji)塑(su)性變形。因(yin)此,切(qie)削(xue)(xue)的(de)(de)難(nan)易及(ji)質量的(de)(de)好壞與許(xu)多因(yin)素(su)有關:

 

 ①. 工具的(de)材料及形狀(工具用鋼及工具的(de)設計);


 ②. 工件材(cai)料的切削性(xing)能;


 ③. 切削(xue)加工時有無(wu)切削(xue)液及(ji)其(qi)特(te)性;


 ④. 切(qie)削類型及條件。


  在其他(ta)條件恒定的(de)情況(kuang)下,最(zui)易切(qie)(qie)削的(de)金屬應該是允許使用最(zui)大(da)的(de)切(qie)(qie)削速度、刀(dao)具磨損(sun)最(zui)小、能(neng)量消耗最(zui)低(di)的(de),并能(neng)獲得(de)最(zui)滿意(yi)的(de)表(biao)面粗糙度。在大(da)多數情況(kuang)下,切(qie)(qie)削加工主要(yao)的(de)要(yao)求(qiu)是高速的(de)切(qie)(qie)削和工具的(de)壽命長;而有(you)些情況(kuang)卻(que)對表(biao)面光(guang)滑度的(de)要(yao)求(qiu)較為嚴格。


2. 測(ce)定和比較金屬切削性能的方法(fa)


 ①. 用給定(ding)的切削速度,測(ce)定(ding)相同刀(dao)具(ju)切削不同金屬的壽命來進(jin)行(xing)比較;


 ②. 用(yong)相同的壓力、轉速和(he)時間,測定所鉆入不同金屬的深度(du)來進行比較;


 ③. 用切(qie)削不同的一(yi)定金屬量所消耗等能量或(huo)散發的熱量來比較切(qie)削性能。


 這些方法都沒有考慮加(jia)工件(jian)的(de)表面粗糙度(du),只用切削(xue)(xue)的(de)難易(yi)程度(du)來(lai)相對比較金屬的(de)切削(xue)(xue)性能(neng)。


金屬(shu)(shu)的(de)切削性(xing)能是一種很復雜的(de)工藝(yi)性(xing)能,它(ta)與金屬(shu)(shu)的(de)其他性(xing)能有關(guan)。首(shou)先(xian),我們應知(zhi)道金屬(shu)(shu)難(nan)以(yi)切削的(de)原因:


 ①. 硬度(du)太高或(huo)強度(du)太大(da)時,切(qie)削所消耗的(de)能量就大(da);當速(su)度(du)提高時,產生的(de)熱(re)量會使刀口易于軟化,這(zhe)些都會使切(qie)削變得(de)非常困(kun)難(nan)。


 ②. 軟而塑(su)性很高的(de)金屬,在(zai)切削時易于產生(sheng)積(ji)屑瘤及(ji)與刀刃粘接,使(shi)切削變得非常(chang)困難,并且使(shi)切削表(biao)面粗糙度增(zeng)高。


 ③. 易(yi)于(yu)(yu)加(jia)工硬化的金(jin)屬,不易(yi)切削(xue),例如高(gao)碳(tan)、高(gao)錳、耐磨鋼(gang)及奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)等(deng)。金(jin)屬中含有堅硬的第二(er)相,不易(yi)切削(xue),例如碳(tan)化物、氧化物等(deng),易(yi)于(yu)(yu)磨損刀刃(ren)。


 其次,我們還應知道什么樣的(de)(de)組織可以(yi)使金屬易(yi)于(yu)切(qie)削,不溶(rong)于(yu)基(ji)體的(de)(de)第二相(xiang),如具備潤滑性(xing)或增加材料的(de)(de)脆性(xing),都可以(yi)改善(shan)金屬的(de)(de)切(qie)削性(xing)。例如,石墨、鉛、鉍等(deng)可以(yi)增加金屬切(qie)削時(shi)的(de)(de)潤滑作用;脆性(xing)硫化(hua)(hua)物及磷化(hua)(hua)物(鋼中的(de)(de)MnS及Fe3P)等(deng),可以(yi)使切(qie)屑易(yi)于(yu)斷裂(lie)。


3. 提高(gao)金屬切削性能的途徑


 ①. 使(shi)硬的金屬變軟(回火或退火);


 ②. 使(shi)太軟的(de)金屬(shu)變硬(冷加工、細化(hua)晶粒、正(zheng)火);


 ③. 減(jian)少(shao)堅硬的第(di)二(er)相(提高冶煉質(zhi)量,減(jian)少(shao)夾雜);


 ④. 改善堅硬第二相(xiang)的分布(退火或正火);


 ⑤. 加入改善切削性能的第二相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最(zui)后的(de)方法(fa)⑤可以獲(huo)得切削性極佳(jia)的(de)合金,適用于自動機床,因此叫(jiao)做易(yi)切削鋼(gang)及易(yi)切削合金。


有些影響金屬切削性(xing)能的(de)物(wu)理(li)及力(li)學性(xing)質,具有組(zu)織不(bu)敏感(gan)性(xing),因而(er)很難用改(gai)善(shan)組(zu)織的(de)方(fang)法(fa)來改(gai)變。這些性(xing)質包括熱(re)膨(peng)脹(zhang)系數、熱(re)導率、基體金屬的(de)彈性(xing)模量等。