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


  切削性又(you)叫可切削性(machinability).切削是一種復雜的(de)表面(mian)層現象,牽涉摩擦(ca)及(ji)(ji)高速的(de)彈(dan)性及(ji)(ji)塑性變形。因(yin)此,切削的(de)難易及(ji)(ji)質量的(de)好壞與許多(duo)因(yin)素有關:

 

 ①. 工具(ju)的材料及形狀(工具(ju)用(yong)鋼(gang)及工具(ju)的設計);


 ②. 工件材(cai)料的切削性能(neng);


 ③. 切削加(jia)工(gong)時(shi)有無切削液及其特性;


 ④. 切削類(lei)型及條件。


  在(zai)其他條件(jian)恒定的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia),最(zui)易切(qie)(qie)削的(de)(de)(de)(de)金屬應該是允許使(shi)用最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削速度、刀具磨損(sun)最(zui)小、能量消耗最(zui)低的(de)(de)(de)(de),并能獲得最(zui)滿意的(de)(de)(de)(de)表面(mian)粗糙度。在(zai)大(da)多數情況(kuang)下(xia),切(qie)(qie)削加(jia)工(gong)主要的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)是高速的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削和(he)工(gong)具的(de)(de)(de)(de)壽命長;而有些(xie)情況(kuang)卻對表面(mian)光滑度的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)較為嚴格(ge)。


2. 測定和(he)比(bi)較金屬(shu)切削性(xing)能的方(fang)法


 ①. 用給(gei)定(ding)的(de)切(qie)削(xue)速度,測定(ding)相同(tong)刀具(ju)切(qie)削(xue)不同(tong)金(jin)屬(shu)的(de)壽命來進行比較;


 ②. 用(yong)相同的(de)(de)壓(ya)力、轉速和時間,測定所鉆入(ru)不同金屬的(de)(de)深度來進(jin)行比較(jiao);


 ③. 用切(qie)(qie)削不同的(de)一定金屬量所消耗等(deng)能量或散發的(de)熱量來比較切(qie)(qie)削性能。


 這些(xie)方法都(dou)沒(mei)有考(kao)慮(lv)加(jia)工件的表面粗(cu)糙度,只用(yong)切削的難易程度來相對(dui)比(bi)較金(jin)屬的切削性能(neng)。


金(jin)屬(shu)的(de)切削性(xing)能是一(yi)種(zhong)很復雜的(de)工(gong)藝(yi)性(xing)能,它與金(jin)屬(shu)的(de)其他性(xing)能有(you)關。首先,我們應知道(dao)金(jin)屬(shu)難以切削的(de)原因:


 ①. 硬度太高(gao)(gao)或強度太大時(shi),切削所消耗的(de)能量就大;當速度提高(gao)(gao)時(shi),產生(sheng)的(de)熱量會(hui)使(shi)刀口(kou)易(yi)于軟(ruan)化,這些都會(hui)使(shi)切削變得非(fei)常困難。


 ②. 軟而塑性(xing)很(hen)高(gao)的金屬,在切(qie)削時易于(yu)產生積屑瘤及與刀刃粘接(jie),使(shi)(shi)切(qie)削變(bian)得(de)非常困難(nan),并且(qie)使(shi)(shi)切(qie)削表(biao)面粗糙度增高(gao)。


 ③. 易(yi)于(yu)加工硬化的金屬(shu),不(bu)(bu)易(yi)切削(xue),例如高碳、高錳(meng)、耐磨(mo)鋼(gang)及奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)等。金屬(shu)中含有堅硬的第二(er)相,不(bu)(bu)易(yi)切削(xue),例如碳化物、氧(yang)化物等,易(yi)于(yu)磨(mo)損(sun)刀刃(ren)。


 其次,我們還應知(zhi)道什么樣的組織可(ke)以(yi)使(shi)金屬易于(yu)切削,不溶(rong)于(yu)基體的第二(er)相,如具備潤滑性(xing)(xing)或增(zeng)加材(cai)料的脆(cui)性(xing)(xing),都可(ke)以(yi)改善(shan)金屬的切削性(xing)(xing)。例如,石墨(mo)、鉛、鉍等(deng)可(ke)以(yi)增(zeng)加金屬切削時的潤滑作用;脆(cui)性(xing)(xing)硫化(hua)物及磷化(hua)物(鋼中的MnS及Fe3P)等(deng),可(ke)以(yi)使(shi)切屑易于(yu)斷(duan)裂。


3. 提高金屬(shu)切削性能(neng)的途(tu)徑


 ①. 使硬的金(jin)屬變軟(回火或退火);


 ②. 使太軟的金屬變(bian)硬(冷加工、細化晶粒、正火);


 ③. 減少堅(jian)硬的第二相(提高(gao)冶煉質(zhi)量,減少夾雜(za));


 ④. 改善(shan)堅硬第二相的分布(退火(huo)或(huo)正(zheng)火(huo));


 ⑤. 加入(ru)改善切(qie)削(xue)性能的(de)第二相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最后的(de)方法(fa)⑤可以(yi)獲得切削(xue)性極佳的(de)合金(jin)(jin),適用于(yu)自動機(ji)床,因此叫做易(yi)切削(xue)鋼及易(yi)切削(xue)合金(jin)(jin)。


有(you)些(xie)影響金(jin)(jin)屬(shu)切削性能的(de)物理及力學性質,具有(you)組(zu)織不敏感性,因(yin)而很難用改(gai)善(shan)組(zu)織的(de)方法來改(gai)變。這(zhe)些(xie)性質包括熱膨脹(zhang)系數、熱導率、基體金(jin)(jin)屬(shu)的(de)彈(dan)性模(mo)量等。