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. 切削性


  切削(xue)(xue)性又叫可切削(xue)(xue)性(machinability).切削(xue)(xue)是一種復雜(za)的表面層現象,牽涉摩擦及(ji)(ji)高速的彈(dan)性及(ji)(ji)塑性變形。因(yin)此,切削(xue)(xue)的難易(yi)及(ji)(ji)質(zhi)量(liang)的好壞(huai)與(yu)許多因(yin)素有關:

 

 ①. 工(gong)(gong)具(ju)的材料及形狀(zhuang)(工(gong)(gong)具(ju)用(yong)鋼及工(gong)(gong)具(ju)的設計(ji));


 ②. 工件(jian)材料的切削(xue)性能;


 ③. 切削加(jia)工時有無切削液及其特性;


 ④. 切(qie)削類型及條件。


  在(zai)其他條件恒定的(de)情況(kuang)下(xia),最易切削(xue)的(de)金屬應該是允許使用最大(da)的(de)切削(xue)速度(du)、刀具磨損最小(xiao)、能(neng)量消耗最低(di)的(de),并能(neng)獲得最滿(man)意(yi)的(de)表(biao)(biao)面(mian)粗糙度(du)。在(zai)大(da)多數情況(kuang)下(xia),切削(xue)加工(gong)主要的(de)要求(qiu)是高速的(de)切削(xue)和工(gong)具的(de)壽(shou)命長;而有些情況(kuang)卻對(dui)表(biao)(biao)面(mian)光滑度(du)的(de)要求(qiu)較為嚴格。


2. 測定和比較金屬切削性(xing)能的方法


 ①. 用(yong)給定(ding)的切削(xue)速度,測定(ding)相同刀具切削(xue)不同金屬的壽命來進行比較;


 ②. 用相(xiang)同的壓力(li)、轉速和時間,測定(ding)所鉆入不同金屬(shu)的深(shen)度來進行比較;


 ③. 用切(qie)削不同的(de)一定金屬(shu)量所消(xiao)耗等能(neng)(neng)量或散發(fa)的(de)熱量來比較切(qie)削性能(neng)(neng)。


 這些方法都沒有(you)考(kao)慮加工件(jian)的表面(mian)粗糙(cao)度,只用切削的難易程度來相(xiang)對比較金屬的切削性能。


金屬(shu)的切削性能(neng)是一種很復雜的工(gong)藝性能(neng),它與金屬(shu)的其他(ta)性能(neng)有關。首先(xian),我們應(ying)知(zhi)道金屬(shu)難以(yi)切削的原因:


 ①. 硬度太高或(huo)強度太大時(shi)(shi),切削所消耗(hao)的(de)能量就大;當速度提高時(shi)(shi),產生的(de)熱量會(hui)使(shi)刀口易(yi)于軟化,這(zhe)些都(dou)會(hui)使(shi)切削變得非常困難。


 ②. 軟而塑(su)性很高(gao)的金(jin)屬(shu),在切(qie)削時(shi)易于產生積屑瘤及與(yu)刀刃(ren)粘接,使切(qie)削變(bian)得非常(chang)困難,并且使切(qie)削表面粗糙(cao)度(du)增高(gao)。


 ③. 易(yi)(yi)于(yu)加工硬化(hua)的金屬(shu),不易(yi)(yi)切(qie)削,例如(ru)高碳(tan)、高錳、耐磨鋼及(ji)奧氏體不銹鋼等(deng)。金屬(shu)中(zhong)含有堅硬的第二相,不易(yi)(yi)切(qie)削,例如(ru)碳(tan)化(hua)物、氧化(hua)物等(deng),易(yi)(yi)于(yu)磨損刀(dao)刃。


 其次,我們還應知(zhi)道什么樣的(de)(de)組織可(ke)以使金(jin)屬(shu)易(yi)于切削,不溶于基體的(de)(de)第二(er)相,如(ru)具備潤滑性(xing)(xing)或(huo)增加材料的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing),都可(ke)以改善金(jin)屬(shu)的(de)(de)切削性(xing)(xing)。例(li)如(ru),石墨(mo)、鉛、鉍(bi)等可(ke)以增加金(jin)屬(shu)切削時的(de)(de)潤滑作用;脆(cui)性(xing)(xing)硫化物及磷(lin)化物(鋼中的(de)(de)MnS及Fe3P)等,可(ke)以使切屑易(yi)于斷裂。


3. 提高(gao)金屬切削性(xing)能的途徑


 ①. 使硬的金屬變軟(回火或(huo)退(tui)火);


 ②. 使太軟(ruan)的金屬(shu)變硬(冷加工、細化晶粒、正火);


 ③. 減少(shao)堅硬(ying)的(de)第二相(xiang)(提高冶煉質量(liang),減少(shao)夾雜);


 ④. 改善(shan)堅硬第(di)二相的分布(退(tui)火或正火);


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


 最后的方法⑤可(ke)以獲得切(qie)削性極佳的合金,適(shi)用(yong)于自動機床,因此叫做易切(qie)削鋼及易切(qie)削合金。


有(you)些影響金屬切削性(xing)能的物理及力學(xue)性(xing)質(zhi),具有(you)組(zu)(zu)織(zhi)不敏感(gan)性(xing),因而很(hen)難用(yong)改(gai)善組(zu)(zu)織(zhi)的方法(fa)來改(gai)變。這些性(xing)質(zhi)包括熱膨脹系數、熱導(dao)率、基體金屬的彈(dan)性(xing)模量(liang)等。