第五章 切削加工性表面粗糙度和切削.doc

第五章 切削加工性、表面粗糙度和切削液 【内容提要】 本章主要介绍切削加工性、表面粗糙度和切削液的基本概念；改善切削加工性、降低已加工表面粗糙度和选用切削液的基本规律。 【目的要求】 1、明确基本概念； 2、会根据加工具体情况正确选择改善切削加工性、降低已加工表面粗糙度和选用切削液； 【本章内容】 第一次课 §5-1工件材料和切削的加工性 本章从工工件材料方面本分析影响生产率及表面质量的因素，以及提高它们的途径：从生产实际中了解到，有些材料容易切削（生产率高，表面质量好），而另一些材料却很切削；分析工件材料的机械物理性能以及化学成分如何影响切削加性，如何提高工件材料的切削加工性。材料的切削加工性是指导某种材料进行切削加工性的难易程度，其易程度，一般与材料的化学成份，热处理状态﹑金相组织﹑物理力学性能以及切削条件有关。 一﹑ 衡量切削加工的指标 工件材料的切削加工性，通常用下面的一个或数个指标衡量： 1 ﹑刀具耐用度； 2﹑一定刀具耐用度允许的切削速度； 3﹑切削力； 4﹑切削温度； 5﹑加工表面粗糙度或表面质量。 目前，常用一定刀具耐用度下充许的切削速度vT作为衡量指标。vT__-指刀具耐用度为T时，切削某种材料的允许的切削速度。vT越高，说明该材料的切削加工性能好。任何事情都是相对而言，那么对于材料的切削加工性，也要用相对加工性Kr 表示。它的基准是以切削抗拉强度＆b = 0.735Gpa的45＃钢，耐用度T=60min时的切削速度Vb60为基准。相对加工性就是以该基准与切削其它材料时V60的比值。即 ①当Kr1时，说明该材料比45﹟钢难切削；切削加工性好； ②当Kr1时，该材料比45﹟钢难切削，切削加工性能差。 常用材料切削加工性，根据相对加工性Kr的大小切分为八级，见表5—1。 二﹑改善材料可切削性的途经 1﹑改善材料的化学成份。 1*在黄铜中加入1％～３％的铅，在钢中加入０．１％～０．２５％的铅。铅可以球状粒子存在于材料的金相组织中，切削时能起很好润滑作用，减少摩擦，使刀具耐 用度和表面质量得提高。 2*在碳钢中加入MnS,Mn?? 分布于珠光体中,起润滑作用,使刀具耐用度和切切削后的表面质量提高，增大脆性，切屑易断。 2﹑进行适当热处理： 1*塑性大的材料如低碳钢，能过正火调质，可降低塑性，提高硬度，容易切削； 2*脆性材料如高碳钢，白口铸铁，经过退火处理，可以降低硬度，改善切削性能； 3*低碳钢根据泠作硬化，采用泠拔使塑性降低，提高硬度，改善其切削功工性； 三﹑几种难加工材料的切削功工性： 难加工金属材料主要有：高强度钢，超高强度钢，泠硬铸铁，不锈钢，钛合金等。 1﹑高强度钢，超高强度钢的切削加工性 高强度钢，超高强度钢的半精加工，精加工和部分粗加工常在调质状态下进行。调质后它们的金相组织，一般为索化体或和托氏体，硬度35～50HRC，抗拉强度 b=0.981Gpa左右，与切削正火状态下的45钢相比，其切削力仍高出20～30％，切削温度高，故刀具磨损快，耐用度低。 切削时常采用的措施： ①?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 选用耐磨性好的刀具材料，如YT类硬质合金中添加钽﹑铌，提高耐磨性。 ②?????????????????????????????????????????????????????????????????????? r0应得小些，切削38CrNi3m0Va时，取R0=4～6o，加工35CrMnSiA时，取r0=0～- 4o； ③?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 在工艺系统刚性充许的情况下，Kr选得小些，Rs选得大些,以提高刀尖的强度和改善散热条件; ④?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 切削用量应比加工中碳钢正火时适当降低些. 2﹑高锰钢的切削加工性. Mn12,40Mn18Cr4等为高锰钢常用碑号。经过水韧处理，硬度不高，便塑性特别高，加工硬化特别严重，导热系数很小，因此切削温度很高，切削力约比切削45钢时增大60％，高锰钢比高强度钢更难加工。 切削时常采取的措施： 1*选用硬度高，有一定韧性，导热系数较大，高温性能好的刀具材料。粗加工时，可选用YG类或YW类硬质合金。精加工时可选用YT14或YG6X等硬质合金，若选用复合氧化铝陶瓷高速精车，效果更好； 2*前角R0不宜选得过大或过小，一般取r0=- 3～3o； 3*切削速度应较低，一般选Vc=20—40m/min,只有用复合氧化铝陶