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1、难切削材料的加工一、概论：1、什么是难切削材料？就是切削加工性差的材料。一般材料的性能人于或小于此指标中（HB>250、ob>1000MPa,430%,ak>100MPa,K<41.8W/m?k）的一项以上，都属于难切削材料。也可以川切削过程中的现象（切削力、切削热、刀具磨损与刀具耐用度、己加工表而质量和切屑控制等）来衡量。2、影响材料切削加工性的因素：①物理性能：1）导热系数K：导热系数高阳材料允许的Vc就高。如用硬质合金刀具切削以下材料的Vc：碳钢K=4&2〜50.2W/m?kVc=100〜150m/min高温合金K=8.4〜16.7W/m?kVc=7〜60m/min钛合金K=6.3〜9
2、.6W/m?kVc=15〜50m/min2）线膨胀系数a：影响材料的热胀冷缩程度而影响加工精度。②化学成分：材料的化学成分和配比是影响材料的力学性能、物理性能、热处理性能、金相纟II织和材料的切削加工性的根本因素。如：C：材料含碳量的增加，其便度和强度增加。Ni：Ni能提高材料的耐热性，但使材料的导热系数明显下降；当Ni>8%时，形成奥氏体钢，使加工硬化严重。V：随着它的含童的增加，材料的磨削性能变差。Mo：能提高材料的强度和韧性，但材料的导热系数下降。W：能提高材料的热强性和高温强度及常温硬度与强度。但使材料的导热系数明显卜降。Mn：能提高材料的硬度和强度，使材料的韧性卜降。当Mn>1.5
3、%时，材料的切削加工性变差。Si：能使材料的导热系数下降。Ti：钛是易于形成碳化物的元素，其加工性也差。还有Cr、0、S、P、N、Pb、Cu、Al等元素都对材料的切削加工性有影响。①材料的力学性能：1）硬度和强度：材料的硬度和强度适中，其切削加工性比较好，硬度和强度越髙，切削加工性就越差。如正火45钢：HB200,ob640MPa；淬火45钢：HRC45,ab2100〜2600MPa。影响材料切削加工性的还有金属材料组织中的细微杂物，如A1203、Si02、Ti02等，它们的显微硬度高，对刀具产牛机械磨损；其切削加工性也变差。2）韧性ak和塑性，韧性和塑性大的材料，在切削加工时的阻力、变形和
4、产牛的热量就大，其切削加工性也差。3）弹性模量E：它是表示材料刚度的指标，弹性模量大，表示材料在外力的作用下不易产牛弹性变形。但弹性模量小的材料在切削过程小，弹性恢复大，且刀具摩擦大，切削也困难。如软橡胶E==2〜4MP;45钢E=200000MPa：Mo材E=50000（）MPao②金相纽织：1）恢素体：它的硬度和强度很低（HB50〜90,ob=190〜250MPa）、剩性和韧性1^（8=40-50%）,切削时易产生积屑瘤.切削加工性差。2）珠光体：球形珠光体切削加工性好。（如45钢）3）渗碳体：硬度高（HRC66-70）,但很脆（ak=3O-35MPa）,由于Fc增大易崩边，使切削困难。
5、4）奥氏体：它的硬度不高（HB200左右），但剩性和韧性很高，加工表面硬化和切屑与刀具冷焊严重，切削加工性差。如lCrl8Ni9Ti、高温合金等。5）马氏体：淬火钢属丁•这类金相组织。它便度高、脆性大，其相对切削加工性为45钢的1/3〜l/10o3、难切削材料的切削特点：①切削力大：为切45钢的1.5〜2.5倍②切削温度高：当Vc=75m/min时，切削以下材料比切削45钢的切削温度高：TC-4435°CGHI32320°CGH36270°C!Crl8Ni9Ti195°C③加工映化倾向人：由于部分难切削材料的仞性、塑性高，强化系数大；加之在切削热的作用下吸收周围介质中的H、O、N等的原子，使
6、切削表面和已加工表面形成硬脆层，其便化程度比基体高50〜200%•深度大于0.1mm,是切45钢的好儿倍。4、改善难切削材料加工性的途径：①选川优良的刀具材料。②选川合理的刀具儿何参数。③选川合理的切削川量。④选川性能好的切削液。⑤改善工夹具结构。⑥对被加工材料进行适当热处理。⑦采用其他丄艺二、难切削材料的车削：1、淬火钢的车削:①淬火钢的切削特点：1）硬度高：HRC45-70o2）脆性人。3）强度高：ob=2100〜2600MPa,是45钢的4倍左右。4）切削力大：单位切削力Kc为4500MPa,是切45钢的2.5倍。5）切削温度高：其导热系数为45钢的1/7。②刀具与切削用量：1）刀具材
7、料:PCBN、陶瓷、硬质合金（600、610、YS8、YT05、758、8⑶等。2）刀具几何参数:丫0=0〜-10°,工件硬度和连续切削时丫0=・10〜-30°,a0=8〜10。,kv=30〜60°,入s=0〜-3°。3）切削用量：硬质合金Vc=30〜50m/min；陶瓷刀具Vc=60〜120m/min；PCBN刀具Vc=100〜200m/min,断续切削时Vc为上述的1/2,ap>f为切一般钢的1/2。注意
