第七章 工件材料切削加工性.ppt

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1、第七章工件材料切削加工性7.1工件材料切削加工性的概念和衡量指标一、切削加工性的概念切削加工性是指在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。如难加工材料，加工性差。切削加工性是相对的二、切削加工性的衡量指标1、以加工质量衡量切削加工性：在一定条件下，以是否易达到所要求的表面质量的各项指标来衡量。2、以考虑生产率和刀具耐用度衡量切削加工性:①在保证生产率的条件下，以刀具耐用度的高低来衡量。②在保证耐用度的条件下，以允许切削速度的高低来衡量。③在同样条件下，以达到VB规定值所能切除的金属体积来

2、衡量。3、以单位切削力衡量切削加工性4、以考虑工作的稳定性和安全生产衡量切削加工性：①在自动化生产中，以是否易断屑来衡量。②在重型机床上以考虑人身和设备安全，在相同切削条件下，以切削力的大小来衡量。由此可知，同一材料很难在各项指标中同时获得良好的评价。但总的来说：某材料被切削时，刀具的耐用度高，所允许的切削速度高，质量易保证，易断屑，切削力小，则加工性好，反之加工性差。三、常用衡量加工性的标志VＴ是最常用的切削加工性标志，它的含义是：当刀具耐用度为T(min或s)时，切削某种材料所允许的切削速度。V

3、Ｔ愈高，加工性愈好。一般情况下，可取T＝60min，VＴ写作V60。常以σb＝0.637GPa(60kgf／min)的45钢的V60作为基准，写作(V60)j，其它被切材料的V60与之相比，则得相对加工性Kv为当Kv>1时，表明该材料比45钢易切削；当Kv<1时，表明该材料比45钢难切削。各种材料的相对加工性Kv乘以45钢的切削速度，即可得出切削各种材料的可用切削速度。一、影响工件材料切削加工性的因素1、工件材料的物理力学性能和化学性质硬度：硬度越高，切削加工性越低；硬质点越多，形状越尖锐，分布越广，

4、加工性越低；加工硬化指标越高，切削加工性越低。强度：强度越高，切削加工性越低；塑性、韧性、热导率、化学亲和性7.2影响工件材料切削加工性的因素及改善切削加工性的措施2、化学成分对切削加工性的影响；材料的化学成分是通过对其物理力学性能的影响而影响切削加工性的。钢（高碳钢、中碳钢、低碳钢）钢中加入Cr、Ni、Mn、V、Mo等可提高强度和硬度；而加入Al、Si等易形成硬质点，加剧刀具磨损。易切钢铸铁（化学元素对碳的石墨化作用，促进石墨化作用（Al、Si、Ni、Cu、Ti）时切削加工性提高，反之降低。3、金属组织对

5、切削加工性的影响金属材料中不同的金相组织，产生不同的力学性能，对切削加工性影响也不同。低碳钢（铁素体组织多，强度、硬度低，延伸率高，易塑性变形）中碳钢（珠光体＋铁素体，中等强度、硬度和塑性）淬火钢（以马氏体为主，强度、硬度均高，刀具磨损剧烈）而加入Al、Si等易形成硬质点，加剧刀具磨损。铸铁（灰铸铁、冷硬铸铁）各相的分布、形状和大小。珠光体（片状、球状）4、切削条件对切削加工性的影响二、改善工件材料切削加工性的途径1、调整化学成分，发展易切钢易切钢：切削力小，容易断屑刀具耐用度高加工表面质量好。如钢中加入

6、少量的硫、硒、铅、铋、磷等。虽略降低钢的强度，但也同时降低钢的塑性，对加工性有利。硫能引起钢的红脆性，但若适当提高锰的含量，则可避免；硫与锰形成的硫化锰，与铁形成的硫化铁等，质地很软，可成为切削时塑性变形区中的应力集中源，能降低切削力，使切屑易折断，减小积屑瘤的形成，减少刀具磨损；硒、铅、铋也有类似作用；磷能降低铁素体的塑性，使切屑易于折断。2、对工件进行相应的热处理，使材料尽可能在最适宜的组织状态下进行切削。同样成分的材料，金相组织不同，加工性也不同。低碳钢通过正火处理后，细化晶粒，硬度提高，塑性降低，

7、有利于减小刀具的粘结磨损，减小积屑瘤，改善工件表面粗糙度;高碳钢和工具钢球化退火后，硬度下降，可减小刀具磨损；不锈钢以调质到HRC28为宜，硬度过低，塑性大，工件表面粗糙度差，硬度高则刀具易磨损；白口铸铁可在950～1000℃长时间退火而成可锻铸铁，切削就较容易。3、选择合适的刀具材料。4、选择合理的刀具几何参数，合理地制订切削用量。5、恰当地选用切削液等。6、对排屑、卷屑、断屑和容屑给予足够的重视。7、提高工艺系统的刚性，增大机床的功率。8、研磨刀具各刀面，使其达到很低的表面粗糙度，以减小粘结，减少因冲击

8、造成的微崩刃。一、高锰钢的切削加工性高锰钢（钢的锰含量在11％～14）加工硬化严重，导热性低；高锰钢车削时，宜选用强度和韧性较高的硬质合金。切速不要过高。进给量与切深不宜过小。以免刀刃在硬化层中切削。7.3某些难加工材料的切削加工性二、高强度钢的切削加工性高强度钢的室温强度高，抗拉强度>1.177GPa。加工时应考虑的问题：1、避免振动，系统刚性；2、刀具材料的选择；3、刀具几何参数的选择；（小前角或负前角以增强