切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)性能(neng)是指金(jin)屬材料承(cheng)受切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)的難易程度(du)。當可(ke)以正常切(qie)削(xue)后,依(yi)據工(gong)件表面的粗糙度(du)、切(qie)削(xue)速度(du)和刀具磨損程度(du),來評價金(jin)屬切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)性能(neng)。
1. 影響切削的(de)因素
切削(xue)(xue)是一(yi)種復雜的表面層現象,涉及(ji)摩擦及(ji)高(gao)速彈性(xing)(xing)和塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)。因(yin)此切削(xue)(xue)的難易程度和質(zhi)量的好壞與許多因(yin)素有關,例如,工具(ju)的材(cai)料(liao)和形(xing)狀;工件材(cai)料(liao)的切削(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng);切削(xue)(xue)液有無(wu)及(ji)其性(xing)(xing)能(neng);切削(xue)(xue)類(lei)型及(ji)條件。
在(zai)其他條件不變的情(qing)況(kuang)下,易切(qie)削金(jin)屬可以使用最高(gao)(gao)的切(qie)削速(su)度(du),而且刀具磨損最小,能量(liang)消耗最低,并且能夠獲(huo)得最好的切(qie)削質量(liang)。一般情(qing)況(kuang)下對(dui)切(qie)削的要求(qiu)是(shi)切(qie)削速(su)度(du)要高(gao)(gao),刀具的使用壽(shou)命長,有(you)時還要求(qiu)被(bei)切(qie)削工件表面的光潔度(du)要高(gao)(gao)。
2. 測定(ding)和比較金屬切削性(xing)能的方法
測(ce)定(ding)和(he)比較(jiao)(jiao)金屬(shu)切(qie)(qie)削性(xing)能的(de)(de)方法有:用(yong)給定(ding)的(de)(de)切(qie)(qie)削速度,測(ce)定(ding)相同刀具切(qie)(qie)削不同金屬(shu)的(de)(de)壽命來(lai)(lai)進行(xing)(xing)比較(jiao)(jiao);用(yong)相同的(de)(de)壓(ya)力(li)、轉(zhuan)速和(he)時間,測(ce)定(ding)所(suo)鉆(zhan)入不同金屬(shu)的(de)(de)深度來(lai)(lai)進行(xing)(xing)比較(jiao)(jiao);用(yong)切(qie)(qie)削不同的(de)(de)一定(ding)金屬(shu)量所(suo)消耗的(de)(de)能量或散(san)發的(de)(de)熱量來(lai)(lai)比較(jiao)(jiao)切(qie)(qie)削性(xing)能。
這些(xie)方法(fa)都沒有考慮加(jia)工件的表面粗糙度,只用切(qie)削(xue)的難(nan)易程度來相對(dui)比較金(jin)屬(shu)的切(qie)削(xue)性(xing)能。
金屬的(de)切削(xue)性能(neng)是一(yi)種很復雜的(de)工藝性能(neng),它與金屬的(de)其(qi)他(ta)性能(neng)有(you)關。首先(xian),應知(zhi)道金屬難以切削(xue)的(de)原因。造成(cheng)金屬不易切削(xue)的(de)原因有(you):
①. 硬度(du)太(tai)高(gao)或強度(du)太(tai)大(da)(da)時(shi),切削(xue)(xue)所(suo)消耗的能量就(jiu)大(da)(da);當(dang)速度(du)提(ti)高(gao)時(shi),產(chan)生的熱量易使(shi)刀口軟化,這(zhe)些都(dou)會(hui)使(shi)切削(xue)(xue)變得非常(chang)困(kun)難;
②. 軟而塑性很高(gao)的金(jin)屬,在(zai)切(qie)削時易(yi)于產(chan)生積屑瘤及與刀刃(ren)黏結(jie),使切(qie)削變得非(fei)常困(kun)難,并且使切(qie)削表面粗糙度增高(gao);
③. 易于加工(gong)硬化(hua)的(de)金屬,例(li)如高(gao)碳(tan)、高(gao)錳、耐磨鋼及奧氏體不銹(xiu)鋼,不易切(qie)削,金屬中(zhong)含有堅硬的(de)第(di)二相,如碳(tan)化(hua)物、氧化(hua)物等,易于磨損刀(dao)刃(ren)。
其次,還應知道什么樣(yang)的(de)(de)組織可(ke)(ke)以(yi)使(shi)金屬易于(yu)切(qie)(qie)(qie)削,不溶于(yu)基體的(de)(de)第二相,如具(ju)備潤滑性(xing)(xing)或增加材料的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing),都(dou)可(ke)(ke)以(yi)改善金屬的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削性(xing)(xing)。例如,石墨、鉛、鉍等(deng)可(ke)(ke)以(yi)增加金屬切(qie)(qie)(qie)削時的(de)(de)潤滑作用(yong);脆(cui)性(xing)(xing)硫化物及(ji)磷(lin)化物(鋼中的(de)(de)MnS及(ji)Fe3P)等(deng),可(ke)(ke)以(yi)使(shi)切(qie)(qie)(qie)屑易于(yu)斷裂。
3. 提高(gao)金屬切削性(xing)能的(de)途徑(jing)
提高金屬切削性能的途徑有:使硬的金屬變軟(回火或退火);使太軟的金屬變硬(冷加工、細化晶粒、正火);減少堅硬的第二相(提高冶煉質量,減少夾雜);改善堅硬第二相的分布(退火或正火);加入改善切削性能的第二相(Pb、Bi、石墨、MnS、Fe3P等)。
有些影響(xiang)金屬切(qie)削(xue)性(xing)(xing)(xing)能的(de)物理及(ji)力(li)學性(xing)(xing)(xing)質,具(ju)有組織不敏(min)感性(xing)(xing)(xing),因(yin)而很(hen)難用改(gai)善組織的(de)方(fang)法來改(gai)變。這些性(xing)(xing)(xing)質包括熱(re)膨(peng)脹系數、熱(re)導(dao)率、基體(ti)金屬的(de)彈性(xing)(xing)(xing)模(mo)量等。