工件材料的切削加工性.doc

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1、第一节工件材料的切削加工性　　材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。1.衡量切削加工性的指标　　切削加工性的指标可以用刀具使用寿命、一定寿命的切削速度、切削力、切削温度、已加工表面质量以及断屑的难易程度等衡量。某种材料切削加工性的好坏，是相对另一种材料而言的。因此，切削加工性是具有相对性的。一般以切削正火状态45钢的v60作为基准，其它材料与其比较，用相对加工性指标Kr表示：　　　　　　　　　　　　　　　（3-1）　　式中,v60——某种材料其刀具使用寿命为60min时的切削速度；　

2、　(v60)j——切削45钢，刀具使用寿命为60min时的切削速度。二。影响材料切削加工性的主要因素　　影响材料切削加工性的主要因素有材料的物理力学性能、化学成分和金相组织等。三。难加工材料的切削加工性（一）、高锰钢的切削加工性　　高锰钢加工硬化严重，塑性变形会使奥氏体组织变为细晶粒的马氏体组织，硬度急剧增加，造成切削困难。高锰钢热导率低，仅为45钢的1/4，切削温度高，刀具易磨损，高锰钢韧度大，约为45钢的8倍，其伸长率也大，变性严重，导致切削力增加，并且不易断屑。（二）不锈钢的切削加工性　　奥氏

3、体不锈钢中的铬、镍含量较大，铬能提高不锈钢的强度及韧性，但使加工硬化严重，易粘刀。不锈钢切屑与前刀面结出长度较短，刀尖附近应力较大，经计算刀尖所收的应力为切削碳钢的1.3倍，造成刀尖易产生塑性变形或崩刀。奥氏体不锈钢导热性差，切削温度高。另外，锯齿形切屑并不因速度增高而有所改变，所以切削波动大，易产生振动，使刀具破损。断屑问题也是不锈钢车削中的突出问题。　　车削不锈钢时，多采用韧性好的YG类硬质合金刀片，选择较大的前角和小的主偏角；较低的切削速度，较大的进给量和背吃刀量。四、改善材料切削加工性的基本

4、方法　　1．在材料中适当添加化学元素???在钢材中添加适量的硫、铅等元素，能够破坏铁素体的连续性，降低材料的塑性，使切削轻快，切屑容易折断，大大地改善材料的切削加工性。在铸铁中加入合金元素铝、铜等能分解出石墨元素，利于切削。　　2．采用适当的热处理方法???例如，正火处理可以提高低碳钢的硬度，降低其塑性，以减少切削时的塑性变形，改善加工表面质量；球化退火可使高碳钢中的片状或网状渗碳体转化为球状，降低钢的硬度；对于铸铁可采用退火来消除白口组织和硬皮，降低表层硬度，改善其切削加工性。　　3．采用新的切削

5、加工技术???采用加热切削、低温切削、振动切削等新的加工方法，可以有效地解决一些难加工材料的切削问题。第二节　刀具材料一.刀具材料应具备的性能　　1．高的硬度　　刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度须在60HRC以上。　　2．高的耐磨性刀具材料应有好的抵抗磨损的能力。取决于材料的力学性能、化学成分和组织结构。　　3．足够的强度和韧性　　以抵抗冲击及振动。强度用抗弯强度表示，韧性用冲击韧度表示。　　4.高的耐热性　　在高温下保持较高的硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。用温度或高温硬度表示。　　

6、5.良好的导热性和工艺性　　导热系数越大，有利提高刀具使用寿命；线膨胀系数小，则可减小热变形；为了便于制造须有较好的可加工性，即切削加工性、可磨削性、热处理等。二.高速钢（一）普通高速钢　　普通高速钢的工艺型好，切削性能可满足一般工程材料的常规加工，常用品种有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W14CrVMnRE和W9Mo3Cr4V。W18Cr4V属钨系高速钢，其高温硬度约与钨钼系高速钢相当，但在高温下韧性不及钨钼系。钨钼系高速钢W6Mo5Cr4V2中所含Mo元素可使碳化物均匀，但含V较多，磨

7、削性能差，目前我国主要用于热轧刀具。（二）高性能高速钢　　1．钴高速钢　　典型钢种是W2Mo9Cr4VCo8(M42)，它的特点是综合性能好，硬度高（70HRC），高温硬度在同类钢中居于前列，可磨削性好，适合于切削高温合金，但价格很贵。　　2．铝高速钢　　铝高速钢W6Mo5Cr4V2Al，是我国独创的新型高速钢，具有良好的综合性能，其高温硬度、抗弯强度、冲击韧度均与W2Mo9Cr4VCo8相当，价格低廉。但其可磨削性差、热处理工艺要求较严格。　　3．高钒高速钢　　其牌号有W6Mo5Cr4V3，由于炭

8、化钒量的增加，从而提高了钢的耐磨性，一般用于切削高强度钢。但其刃磨性能比普通高速钢差。选用高速钢时的一般原则如下。　　(1)切削一般材料时可用普通高速钢，其中以W18Cr4V用得最多。W6Mo5Cr4V2主要用于热轧刀具，W14Cr4VMnRE其韧性最高，可作热轧刀具。　　(2)如工艺系统刚性好，切削难加工材料时，简单刀具可用高钒、高钴高速钢。复杂刀具可用钨钼系低钴高速钢。（三）涂层高速钢　　高速钢刀具的表面涂层是采用PVD（物理气相沉积法）技术，在真空、工艺处理温度