文档介绍：工件材料的加工性能
铁屑成形
表面质量
切削力
积屑瘤倾向
刀具磨损
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– 2% C
低碳钢< .25% C
中碳钢: - % C
高碳钢: > % C
含碳量越高钢材的硬度越高
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碳钢和合金钢
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合金元素是: Mn, Ni, Co, Cr, V, Mo, P, Pb, S etc.
作用: 硬度, 强度, 加工硬化倾向, 切削性能…
低合金钢: < 5 % 合金元素
高合金钢: > 5 % 合金元素
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合金钢
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钢的切削性能
低碳钢易产生粘刀现象
中碳钢的可切削性能最佳
高碳钢的硬度高, 不易加工, 而且刀具磨损快
合金钢等切削性能如下
+ C: -%. Pb, S, P (free cutting)
– Mn, Ni, Co, Cr, V Nb, W C<% C>%
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改善方法:冷拔,加水,添加硫,硒。
主轴与刀具刚性好,选好槽型,刀尖角小而强度够。刀片材质韧性好抗塑变,大切深大进给配低切速,精车余量大于硬化层;金属陶瓷刀片是最佳后补选择,顺铣比逆铣好,采用小主偏角铣刀
Vc
Vc1
Vc2
f
1
月牙洼
塑变
塑变
月牙洼
积屑瘤
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灰
口
铸
铁
可
锻
铸
铁
球
墨
铸
铁
白
口铸铁
加工性
铸铁的切削加工
当加工铸铁时,一定要分析它的结构与材质
灰铸铁中含硅量的增加,降使铸铁强度增加,延展性降低,积屑瘤倾向减小。
白口铁的加工比较特别,它要求刀片的刃口倒角型式,一般用CBN与陶瓷刀片来代替磨削。
加工铸铁的刀片要求具有高的热硬性、化学稳定性,陶瓷广泛地与硬质合金一起应用。
大多数铸铁的加工性能是比较容易的,灰铸铁是短屑的,而球墨铸铁与可锻铸铁都是长屑的。
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钛及钛合金及其切屑加工
按照钛成份的结构,钛合金可分为三类:,-和合金。
钛合金的热传导性差,所以切屑极易粘在刀刃上。使用切屑液很正确。
钛合金机械加工性能最好,纯钛合金也很好。
从-到合金,加工性能愈来愈难,要求刀具材质
抗磨性增加,抗塑变,抗氧化,高强度,刃口锋利。晶粒细化的非涂层硬质合金,加正确的切削参数以及足够的冷却水,是最好的选择。
钛合金的加工硬化倾向比奥氏体不锈钢弱,但切屑很热,热到可以燃烧。
铣削时,同样推荐顺铣和正确的刀具位置。
Composite 合成材料
Aluminum 铝合金
Titanium 钛合金
Stainless Steel/ Nickel base alloys
Nickel base alloys/ Cobalt alloys
Kevlar 复合纤维
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HRSA---高应力耐热合金
此类金属包括:高应力钢,模具钢,某些不锈钢,钛合金等这些材料的特点是:有的具有低的热传导率,这使切削区的温度过高,易与刀具材料 热焊导致积屑瘤,加工硬化趋向大,磨损加剧,切削力加大,而且波动大。
车削刀片要求刃口槽型设计很好地分散压力,使切削热尽量分布在切屑上,保持热态下刃口锋利。当切削铸造或锻造硬皮时,应降低切削速度。
使用正确的,特殊生产的细晶非涂层硬质合金刀片,或者加晶须的合成型陶瓷刀片。
供给充足的冷却水,确保屑流无阻。
确保工艺系统稳故,无振动倾向。
尽量避免断续车削。
顺铣,使切出时切屑最薄。
铣刀选择容屑槽要大。
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硬材料的加工
硬材料是指HRC42~65的工件,以往,这些工件的成形往往靠磨削慢慢地加工。而今天,新的刀具材质已经将它推到车削与铣削的范畴了。
常见的硬金属包括:白口铁,冷硬铸铁,高速钢,工具钢,轴承钢,淬硬钢。
金切难点在于:
切削区内高温度;
单位切削力Kc大;
后刀面磨损过快和断裂。
要求刀具:
抗磨性强;
化学稳定性高;
耐压和抗弯;
刃口强度高。
尽管硬质合金可以加工一些这样的零件,但主要的刀具材质是陶瓷与CBN。
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铝合金及其切削加工
现代制造业广泛使用铝合金(而非纯铝),工件一般可分为锻造件和铸造件。
铝合金中的添加元素主要是铜(增加应力改善切削性能);锰、硅(提高抗锈性和可铸性);锌(提高硬度),铁。铝合金