影響材料切削加工性的主要因素

非標(biāo)自動化設(shè)備切削加工生產(chǎn)中影響材料切削加工性的主要因素有以下這些：

  1、工件材料的物理、力學(xué)性能
     (1)材料的強(qiáng)度和硬度工件材料的硬度和強(qiáng)度越高，切削力、消耗的功率越大，切削溫度就越高，刀具的磨損加劇，切削加工性就越差，特別是某些耐熱、高溫合金鋼的切削加工性很差。因?yàn)檫@些材料硬度值很高，切削時(shí)刀具材料的硬度與工件材料的硬度比降低，加速了刀具的磨損，甚至刀具完全失去了切削能力。工件材料的硬度愈高所允許的切削速度愈低。例如車削鍛鋼材料，若鍛件硬度為HRC56,用硬質(zhì)合金刀具尚能進(jìn)行切削加工，但所允許的切削速度很低;而用高速鋼刀具則無法切削，因?yàn)樵诠ぜ牧嫌捕冗_(dá)到HRC54時(shí)高速鋼刀具就失去了切削能力。強(qiáng)度和硬度是衡量金屬材料切削加工性的重要指標(biāo)。
     (2)材料的韌性韌性大的材料，在切削變形時(shí)吸收的能量較多，切削力和切削溫度較高，并且不易斷屑，故其切削加工性能差。
     (3)材料的塑性材料的塑性越大，切削時(shí)的塑性變形就越大，刀具容易產(chǎn)生薪結(jié)磨損和擴(kuò)散磨損;在中低速切削塑性較大的材料時(shí)容易產(chǎn)生積屑瘤，影響表面加工質(zhì)量;塑性
大的材料，切削時(shí)不易斷屑，切削加工性較差。但材料的塑性太低時(shí)，切削力和切削熱集中在切削刃附近，加劇刀具的磨損，也會使切削加工性變差。
   (4)材料的熱導(dǎo)率材料的熱導(dǎo)率越高，切削熱越容易傳出，越有利于降低切削區(qū)的溫度，減小刀具的磨損，切削加工性也越好。但溫度升高易引起工件變形，且尺寸不易控制.
   (5)材料的線膨脹系數(shù)材料的線膨脹系數(shù)越大，由于加工時(shí)熱脹冷縮，工件尺寸變化很大，不易控制加工精度，因此加工性差。
   2、工件材料的化學(xué)成分
   (1)碳的影響質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.15%的低碳鋼，塑性和韌性很高:碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%的高碳鋼，強(qiáng)度和硬度較高。這兩種情況下切削加工性都要降低。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.35%-0.45%的中碳鑰，切削加工性好。
     (2)合金元素的影響在鋼中加入Mn, Si, Ni, Cr. Mo. W, V等大多數(shù)合金對鋼有強(qiáng)化效果，但對切削加工性不利，而磷卻能提高鋼的強(qiáng)度、硬度，又降低塑性和韌性，有
利于切削:加入微攝S, Pb，Se, Ca等元素，會在鋼中形成夾雜物，使鋼脆化，或起潤滑作用，改善了切削加工性。
   在鑄鐵中加入Si, Al, Ni, Ta等元素，有利于促進(jìn)碳的石墨化，對切削加工性有利。而Cr,V,Mn.Mo,S等元素則阻礙碳的石墨化，對切削加工性不利。
   3、工件材料金相組織
   鋼的金相組織有鐵素體、滲碳體、珠光體、索氏體、托氏體、奧氏體等，它們是決定工件材料物理和力學(xué)性能的重要因素。金相組織對切削加工性的影響，一般通過物理、力學(xué)性能表現(xiàn)出來。例如，鐵素體是一種很軟、很韌的組織，在切削含較多鐵素體的低碳鋼時(shí)，雖不易擦傷刀
具，但刀面勤結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，易產(chǎn)生9結(jié)磨損和積屑瘤，使加工表面質(zhì)量惡化，所以鐵素體的切削加工性不好。珠光體的硬度、強(qiáng)度和塑性都比較適中，由于中碳鋼的金相組織是珠光體加鐵素體，故其切削加工性好?；诣T鐵中游離石墨比冷硬鑄鐵多，切削性好。金屬淬火后得到馬氏體組織，由于硬度高，易使刀具磨損，故其切削加工性差。奧氏體不銹鋼，硬度雖不高，但韌性大，塑性好，加工硬化嚴(yán)重，故其切削加工性也較差。
   另外，金相組織的形狀和大小對切削加工性也有直接影響。如片狀珠光體硬度高，刀具磨損大，較難加工。而球狀珠光體硬度低，較易加工。所以，高碳鋼常通過球化退火來提高切削加工性。