难加工材料的加工

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1、难加工材料的切削技术及其新发展摘要：本文阐述了现代难加工材料的种类，介绍了各种难加工材料切削加工的特点及其加工技术新发展。关键词：难加工材料；切削加工技术；特点MachiningTechnologiesofDifficult-to-cutAbstract：Inthispaper,thekindsofpresentdifficult-to-cutmaterialsareintroduced.Themachiningcharacteristicsofmanykindsofdifficult-to-cutmater

2、ialsandtheirrecentdevelopmentsareexpounded.Keywords：difficult-to-cutmaterial,machiningtechnology,characteristics中图分类号：TG506    文献标示码：A在切削加工中，工件与刀具有着对立、统一的关系。二者相互对立，又相互依存。当一方有了进展或提出新的问题时，经常能够推动另外一方发展前进。一般，由于生活、生产或战争的需要，工件一方情况经常发生变化。例如，工件材料的力学性能（如强度、硬度）不断提高，产

3、品的品种和批量逐渐增多，加工精度的要求日益提高，工件的结构、形状不断复杂化和多样化，这样，就不断向刀具提出更新、更高的要求。当刀具不能满足这些要求时，就促使人们改进刀具，提高其性能，以适应新的情况。刀具性能提高后，反过来推动工件进一步发展，接着工件又推动刀具继续前进。刀具对于被加工工件从适应到不适应，再适应，再不适应，交替发展，就能推动切削加工技术不断向前发展。刀具的切削性能，不仅决定于刀具材料，还与刀具的结构及几何形状有关。但是，刀具材料是最重要的因素。研制和选用先进的刀具材料是解决难加工材料切削加工最有效

4、的手段之一。除改进刀具以外，优化切削条件和采用新的切削方法也是解决难加工材料加工问题的有效途径。切削条件指机床设备、切削用量和切削液等。新切削方法是指非常规的切削加工方法，如加热切削、振动切削等。本文从使用新刀具材料和新切削方法两个方面，论述难加工材料切削技术的发展。1现代难加工材料的种类随着航空航天工业、核工业、兵器工业、化学工业、电子工业以及现代化机械工业的发展，对产品零部件材料的性能有着各种各样的高水平要求。有的在高温、高应力状态下工作，有的要耐腐蚀、耐磨损，有的要能绝缘，有的则需有高导电率。故现代新的

5、工程材料形形色色，多种多样，不断涌现，犹如雨后春笋。不仅使用一般的碳素结构钢，而且使用了高强度钢、超高强度合金结构钢、高猛钢和不锈钢；不仅使用一般的灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁，而且使用了合金耐磨铸铁和冷硬铸铁；不仅使用黑色金属，而且使用了钛合金、铜合金、铝合金及其它有色金属；不仅使用一般的铁碳合金，而且使用了多元合金如高温合金等；不仅使用以珠光体、铁素体为主的普通钢材，而且使用了以索氏体、托氏体为主的中硬钢和马氏体淬硬钢；不仅使用冶炼方法制成的金属材料，而且使用了粉末冶金和热喷涂等方法制成的金属零件；不仅大量

6、使用金属材料，而且大量使用了各种非金属材料，如石材、陶瓷、工程塑料、纤维和颗粒增强的复合材料等。难加工材料在上述各种新工程材料中，有不少是属于难切削的，即所谓“难加工材料”。难加工的原因一般是以下几个方面：①高硬度，②高强度，③高塑性和高韧性，④低塑性和高脆性，⑤低导热性，⑥有微观的硬质点或硬夹杂物，⑦化学性质活泼。新工程材料的这些特性一般都能使切削过程中的切削力加大，切削温度升高，刀具耐用度下降；有时还将使已加工表面质量恶化，切屑难以控制；最终则使加工效率和加工质量降低。[1][3]机械加工工作

7、者的任务是针对难加工材料的特点，对症下药，提出措施，采用新的加工技术，保证所需的加工效率和加工质量。2各种难加工材料的切削加工特点1）高强度和超高强度钢调质（淬火，中温回火）后σs>1000MPa或σb>1100MPa的结构钢，称为高强度钢。调质后σs>1200MPa或σb>1500MPa的结构钢，称为超高强度钢。在这类钢材中，凡含碳量在0.30%~0.50%之间，合金元素总量不超过6%的，为低合金高强度、超高强度钢，在生产中用得最多。还有合金元素含量较多的中合金、高合金高强度与超高强度钢，它们的加工难度更大

8、。高强度、超高强度钢的金相组织一般为索氏体和托氏体。与普通碳素结构钢相比，它们的硬度、强度较高（约比45钢高出1倍或1倍以上），冲击值较大，导热系数偏低，故切削力较大，切削温度较高。加工高强度、超高强度钢时，可选用与加工普通碳素钢相同的刀具材料。根据粗加工、半精加工、精加工的要求，分别采用不同牌号的YT类硬质合金，最好是添加钽铌的牌号。高速精加工时，应采用高TiC含量的YT类合金，也可采用YN类合金