難加工材料加工

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1、難切削材料的加工一、概論：1、什么是難切削材料？就是切削加工性差的材料。一般材料的性能人于或小于此指標中（HB>250、ob>1000MPa,430%,ak>100MPa,K<41.8W/m?k）的一項以上，都屬于難切削材料。也可以川切削過程中的現(xiàn)象（切削力、切削熱、刀具磨損與刀具耐用度、己加工表而質(zhì)量和切屑控制等）來衡量。2、影響材料切削加工性的因素：①物理性能：1）導(dǎo)熱系數(shù)K：導(dǎo)熱系數(shù)高陽材料允許的Vc就高。如用硬質(zhì)合金刀具切削以下材料的Vc：碳鋼K=4&2?50.2W/m?kVc=100?150m/min高溫合金K=8.4?16.7W/m?kVc=7?60m/min鈦合金K=6.3?9

2、.6W/m?kVc=15?50m/min2）線膨脹系數(shù)a：影響材料的熱脹冷縮程度而影響加工精度。②化學(xué)成分：材料的化學(xué)成分和配比是影響材料的力學(xué)性能、物理性能、熱處理性能、金相纟II織和材料的切削加工性的根本因素。如：C：材料含碳量的增加，其便度和強度增加。Ni：Ni能提高材料的耐熱性，但使材料的導(dǎo)熱系數(shù)明顯下降；當Ni>8%時，形成奧氏體鋼，使加工硬化嚴重。V：隨著它的含童的增加，材料的磨削性能變差。Mo：能提高材料的強度和韌性，但材料的導(dǎo)熱系數(shù)下降。W：能提高材料的熱強性和高溫強度及常溫硬度與強度。但使材料的導(dǎo)熱系數(shù)明顯卜降。Mn：能提高材料的硬度和強度，使材料的韌性卜降。當Mn>1.5

3、%時，材料的切削加工性變差。Si：能使材料的導(dǎo)熱系數(shù)下降。Ti：鈦是易于形成碳化物的元素，其加工性也差。還有Cr、0、S、P、N、Pb、Cu、Al等元素都對材料的切削加工性有影響。①材料的力學(xué)性能：1）硬度和強度：材料的硬度和強度適中，其切削加工性比較好，硬度和強度越髙，切削加工性就越差。如正火45鋼：HB200,ob640MPa；淬火45鋼：HRC45,ab2100?2600MPa。影響材料切削加工性的還有金屬材料組織中的細微雜物，如A1203、Si02、Ti02等，它們的顯微硬度高，對刀具產(chǎn)牛機械磨損；其切削加工性也變差。2）韌性ak和塑性，韌性和塑性大的材料，在切削加工時的阻力、變形和

4、產(chǎn)牛的熱量就大，其切削加工性也差。3）彈性模量E：它是表示材料剛度的指標，彈性模量大，表示材料在外力的作用下不易產(chǎn)牛彈性變形。但彈性模量小的材料在切削過程小，彈性恢復(fù)大，且刀具摩擦大，切削也困難。如軟橡膠E==2?4MP;45鋼E=200000MPa：Mo材E=50000（）MPao②金相紐織：1）恢素體：它的硬度和強度很低（HB50?90,ob=190?250MPa）、剩性和韌性1^（8=40-50%）,切削時易產(chǎn)生積屑瘤.切削加工性差。2）珠光體：球形珠光體切削加工性好。（如45鋼）3）滲碳體：硬度高（HRC66-70）,但很脆（ak=3O-35MPa）,由于Fc增大易崩邊，使切削困難。

5、4）奧氏體：它的硬度不高（HB200左右），但剩性和韌性很高，加工表面硬化和切屑與刀具冷焊嚴重，切削加工性差。如lCrl8Ni9Ti、高溫合金等。5）馬氏體：淬火鋼屬丁?這類金相組織。它便度高、脆性大，其相對切削加工性為45鋼的1/3?l/10o3、難切削材料的切削特點：①切削力大：為切45鋼的1.5?2.5倍②切削溫度高：當Vc=75m/min時，切削以下材料比切削45鋼的切削溫度高：TC-4435°CGHI32320°CGH36270°C!Crl8Ni9Ti195°C③加工映化傾向人：由于部分難切削材料的仞性、塑性高，強化系數(shù)大；加之在切削熱的作用下吸收周圍介質(zhì)中的H、O、N等的原子，使

6、切削表面和已加工表面形成硬脆層，其便化程度比基體高50?200%?深度大于0.1mm,是切45鋼的好兒倍。4、改善難切削材料加工性的途徑：①選川優(yōu)良的刀具材料。②選川合理的刀具兒何參數(shù)。③選川合理的切削川量。④選川性能好的切削液。⑤改善工夾具結(jié)構(gòu)。⑥對被加工材料進行適當熱處理。⑦采用其他丄藝二、難切削材料的車削：1、淬火鋼的車削:①淬火鋼的切削特點：1）硬度高：HRC45-70o2）脆性人。3）強度高：ob=2100?2600MPa,是45鋼的4倍左右。4）切削力大：單位切削力Kc為4500MPa,是切45鋼的2.5倍。5）切削溫度高：其導(dǎo)熱系數(shù)為45鋼的1/7。②刀具與切削用量：1）刀具材

7、料:PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金（600、610、YS8、YT05、758、8⑶等。2）刀具幾何參數(shù):丫0=0?-10°,工件硬度和連續(xù)切削時丫0=?10?-30°,a0=8?10。,kv=30?60°,入s=0?-3°。3）切削用量：硬質(zhì)合金Vc=30?50m/min；陶瓷刀具Vc=60?120m/min；PCBN刀具Vc=100?200m/min,斷續(xù)切削時Vc為上述的1/2,ap>f為切一般鋼的1/2。注意