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. 切削(xue)性


  切(qie)(qie)削性又叫可切(qie)(qie)削性(machinability).切(qie)(qie)削是一種復雜(za)的表(biao)面層現象,牽涉摩擦及高速的彈性及塑性變形。因此,切(qie)(qie)削的難(nan)易(yi)及質量的好壞與許多因素有(you)關:

 

 ①. 工(gong)具的(de)材料及(ji)形(xing)狀(工(gong)具用鋼及(ji)工(gong)具的(de)設計(ji));


 ②. 工件材料(liao)的切削(xue)性能(neng);


 ③. 切(qie)削加(jia)工(gong)時有無(wu)切(qie)削液及其特性;


 ④. 切削類型及(ji)條件。


  在(zai)其他條(tiao)件恒(heng)定的(de)情(qing)況下(xia),最易切削(xue)(xue)的(de)金屬應該(gai)是允許使用最大的(de)切削(xue)(xue)速度(du)、刀(dao)具(ju)(ju)磨損最小(xiao)、能(neng)量消耗最低(di)的(de),并能(neng)獲得最滿意的(de)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)。在(zai)大多(duo)數情(qing)況下(xia),切削(xue)(xue)加工主要的(de)要求是高速的(de)切削(xue)(xue)和工具(ju)(ju)的(de)壽命長;而有些情(qing)況卻對表(biao)面(mian)光滑度(du)的(de)要求較為嚴格(ge)。


2. 測定和比較金屬(shu)切削性能(neng)的方(fang)法


 ①. 用給定的切削(xue)速度,測定相同刀具(ju)切削(xue)不同金屬(shu)的壽命來(lai)進行比(bi)較;


 ②. 用(yong)相同(tong)的壓力、轉速和時間,測定所鉆入不同(tong)金屬(shu)的深度來進行比(bi)較;


 ③. 用(yong)切削不(bu)同的一定金屬(shu)量(liang)所消耗等能量(liang)或(huo)散發的熱(re)量(liang)來比較(jiao)切削性能。


 這些方法都沒有考(kao)慮加工件的(de)表面粗糙度(du),只用切削(xue)的(de)難易程(cheng)度(du)來相對比較金(jin)屬的(de)切削(xue)性(xing)能。


金(jin)屬的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)性(xing)能(neng)是一種很復雜的(de)(de)(de)工藝(yi)性(xing)能(neng),它與金(jin)屬的(de)(de)(de)其他性(xing)能(neng)有關(guan)。首先,我們應知道金(jin)屬難以切(qie)(qie)削(xue)的(de)(de)(de)原因:


 ①. 硬度(du)(du)太高或強度(du)(du)太大(da)時,切(qie)削(xue)所消耗的(de)能量就大(da);當速(su)度(du)(du)提高時,產生的(de)熱量會使刀口易于軟化,這些(xie)都會使切(qie)削(xue)變得(de)非常困(kun)難。


 ②. 軟而塑(su)性很高(gao)的金屬,在切(qie)削(xue)時易于(yu)產生積(ji)屑瘤(liu)及與(yu)刀刃(ren)粘接(jie),使切(qie)削(xue)變得非常困難,并且使切(qie)削(xue)表(biao)面粗糙度增(zeng)高(gao)。


 ③. 易(yi)(yi)于(yu)加工硬化的金屬(shu),不易(yi)(yi)切(qie)(qie)削(xue),例(li)如(ru)高碳(tan)、高錳、耐(nai)磨鋼(gang)及奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)等。金屬(shu)中含(han)有堅硬的第(di)二相,不易(yi)(yi)切(qie)(qie)削(xue),例(li)如(ru)碳(tan)化物、氧化物等,易(yi)(yi)于(yu)磨損刀刃。


 其次,我們還應(ying)知道(dao)什么(me)樣(yang)的組織可以使(shi)金(jin)屬(shu)易(yi)于切削,不溶于基體的第(di)二相,如(ru)具(ju)備潤滑性(xing)或增加材料的脆性(xing),都可以改(gai)善金(jin)屬(shu)的切削性(xing)。例如(ru),石墨、鉛、鉍等可以增加金(jin)屬(shu)切削時的潤滑作(zuo)用;脆性(xing)硫化(hua)物(wu)及磷化(hua)物(wu)(鋼中(zhong)的MnS及Fe3P)等,可以使(shi)切屑易(yi)于斷裂。


3. 提高金(jin)屬切削性能(neng)的(de)途徑


 ①. 使硬的金屬(shu)變軟(回火(huo)或退(tui)火(huo));


 ②. 使太軟的金屬變硬(冷加工、細化晶(jing)粒、正火);


 ③. 減(jian)少堅(jian)硬的第二相(提高冶(ye)煉(lian)質量,減(jian)少夾雜);


 ④. 改善堅硬第二相的分布(退火(huo)或(huo)正火(huo));


 ⑤. 加入改善切削性能的(de)第二相元素(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。


 最(zui)后的(de)方法⑤可(ke)以(yi)獲得切(qie)(qie)(qie)削性(xing)極佳的(de)合金,適用于自動機床,因此叫做易切(qie)(qie)(qie)削鋼及(ji)易切(qie)(qie)(qie)削合金。


有些影響(xiang)金(jin)屬(shu)切(qie)削(xue)性能的(de)物(wu)理(li)及力學性質,具有組織不敏感性,因而很難用改(gai)善組織的(de)方(fang)法來改(gai)變。這些性質包括(kuo)熱(re)膨(peng)脹系數、熱(re)導(dao)率、基體(ti)金(jin)屬(shu)的(de)彈(dan)性模量等。