2-3选择合理的切削条件.ppt

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1、3.6金属切削条件的合理选择3．6．1衡量材料切削加工性的指标材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。根据不同的要求，可以用不同的指标来衡量材料的切削加工性。例:纯铁的加工算容易，但精加工时表面粗糙度很难达到要求。若从加工难易程度衡量，纯铁的加工件好；若从加工质量角度评定，纯铁的加工性不好。工件材料的切削加工性的指标：1．以刀具寿命T或一定寿命下的切削速度vT衡量加工性在相同切削条件下加工不同材料时，若在一定切削速度下刀具寿命T较长或一定寿命下所允许的切削速度vT较高的材料，则其加工性较好；反之，其加工性较差。如将寿命T定为60min，则vT可写作v60。一般以正火状态45钢的v

2、60为基准，写作（v60），然后把其它各种材料的v60与之相比，这个比值Kr，称为相对加工性，即(3-23)常用工件材料的相对加工性可分为八级，见表3-3。凡Kr大于1的材料，其加工性比45钢好；Kr小于1者，加工性比45钢差。vT和Kr是最常用的加工性衡量指标，在不同的加工条件下都使用。表3-3材料切削加工性等级加工性等级名称及种类相对加工性Kr典型材料1很容易切削材料一般有色金属>3.05-5-5铜铅合金,9-4铝铜合金,铝镁合金2容易切削材料易切削钢2.50～3.00退火15Cr,σb=0.37～0.441GPa自动机钢,σb=0.393～0.491GPa3较易切削钢1.60～2.50正

3、火30钢σb=0.441～0.549GPa4普通材料一般纲及铸铁1.00～1.6045钢,灰铸铁5稍难切削材料0.65～1.002Cr13调质,σb=0.834GPa85钢σb=0.883GPa6难切削材料较难切削材料0.50～0.6565Mn调质,σb=1.03GPa45Cr调质,σb=0.932～0.981GPa7难切削材料0.15～0.5050CrV调质,1Cr18Ni9Ti,某些钛合金8很难切削材料<0.15某些钛合金,铸造镍基高温合金材料中含有硬度很高的质点；硬度或高温硬度高；加工硬化大；导热性差，切削温度高；材料强度大，特别是高温强度大；易与刀具粘接；化学活性大；钛合金相对削加工性

4、差的主要原因是由于钛合金的化学亲和力,导热性极差.1Cr18Ni9Ti难加工的原因高温强度和高温硬度高，切屑不易被切离，切削过程中切削力大，刀具易磨损。　　塑性和韧性高，切屑不易切离、卷曲和折断，切屑变形所消耗的功能增多，并且大部分能量转化为热能，使切削温度升高。　刀具和工件之间所产生的摩擦热也多，而不锈钢1Cr18Ni9Ti的导热率低散热差，由切屑带走的热量少。大部分的热量被刀具吸收，致使刀具的温度升高，加剧刀具磨损。钢对其他金属材料的亲和性强。因此在和其它金属接触时，在一定的温度和压力下就会产生粘附现象。在切削过程中，刀具易产生积屑瘤，不易获得表面粗糙度等级高的加工表面。　　加工硬化

5、倾向强。增加了切削时的摩擦、磨损和切削力，易使刀具磨损，并影响工件的表面粗糙度。1Cr18Ni9Ti材料中有许多微细的碳化物(如TiC)颗粒，会加剧刃具的磨损。所以1Cr18Ni9Ti的切削加工性很差，特别是在断续切削时，刀具极易产生磨损和粘结破损，刀具使用寿命很低，影响加工效率、加工成本、加工精度和表面质量。2．以切削力或切削温度衡量加工性在相同切削条件下加工不同材料时，凡切削力大、切削温度高的材料加工性差；反之加工性好。切削力大，则消耗功率多。在粗加工或机床刚性、动力不足时，可用切削力作为衡量加工性指标。3．以加工表面质量衡量加工性切削加工时，凡容易获得好的加工表面质量(含表面粗糙度、加工

6、硬化程度和表面残余应力等)的材料，其切削加工性较好，反之较差。精加工时，常以此作为衡量加工性的指标。4．以切屑控制或断屑的难易衡量加工性切削加工时，凡切屑易于控制或断屑性能良好的材料加工性较好，反之则较差。在自动机床或自动线上，常以此为衡量加工性指标。3．6．2影响工件材料切削加工性的因素工件材料的物理力学性能、化学成分和金相组织是影响加工性的主要因素。1．材料的物理力学性能材料的物理力学性能中，对加工性影响较大的是强度、硬度、塑性与韧性和热导率。⑴硬度硬度高的材料，切削时刀屑接触长度小，切削力和切削热集中在刀刃附近，刀具易磨损、寿命低，所以加工性不好。如高温合金、耐热钢，由于高温硬度高，高温

7、下切削时，刀具材料与工件材料的硬度比降低，使刀具磨损加快，加工性差。另外，硬质点多和加工硬化严重的材料，加工性也差。⑵强度强度高的材料，切削时力大、温度高，刀具易磨损，加工性不好。如1Cr18Ni9Ti，常温硬度不太高，但高温下仍能保持较高强度，故加工性差。⑶塑性与韧性强度相近的同类材料，塑性越大，切削中塑性变形和摩擦越大，故切削力大、温度高，刀具易磨损。在低速度切削时，还易产生积屑瘤和鳞刺，使加