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難切削材料如何加工？
1、難切削材料
　　就是切削加工性差的材料。一般材料的性能大于或小于此指標中(HB>250、σb>1000 MPa，δ>30%，αk>100 MPa，K<41.8 W/m?k)的一項以上，都屬于難切削材料。也可以用切削過程中的現(xiàn)象(切削力、切削熱、刀具磨損與刀具耐用度、已加工表面質(zhì)量和切屑控制等)來衡量。
2、影響材料切削加工性的因素：
4 [. w5 X& m5 `4 Z" |! ^3 z# F- Q　　①物理性能：
" G7 N/ F4 B7 c& o* V& y　　1)導熱系數(shù)K：導熱系數(shù)高的材料允許的Vc就高。如用硬質(zhì)合金刀具切削以下材料的Vc：
6 t5 \( O# t0 _5 o, J　　碳鋼K=48.2～50.2 W/m?k Vc=100～150 m/min
, c6 c% i1 y/ X- m8 h$ o　　高溫合金K=8.4～16.7 W/m?k Vc= 7～60 m/min
/ E, o2 g, `9 G% n0 y　　鈦合金K=6.3～9.6 W/m?k Vc= 15～50 m/min
" S9 q! W' m' |) C. _　　2)線膨脹系數(shù)α：影響材料的熱脹冷縮程度而影響加工精度。
　?、诨瘜W成分：材料的化學成分和配比是影響材料的力學性能、物理性能、熱處理性能、金相組織和材料的切削加工性的根本因素。如：
　　C：材料含碳量的增加，其硬度和強度增加。
: D& V( z& C5 W　　Ni：Ni能提高材料的耐熱性，但使材料的導熱系數(shù)明顯下降；當Ni>8%時，形成奧氏體鋼，使加工硬化嚴重。
) P! \3 L* j1 y. i( b+ q, e　　V：隨著它的含量的增加，材料的磨削性能變差。
　　Mo：能提高材料的強度和韌性，但材料的導熱系數(shù)下降。
7 i6 M' w2 R: W6 q9 y1 z　　W：能提高材料的熱強性和高溫強度及常溫硬度與強度。但使材料的導熱系數(shù)明顯下降。
; k+ w! g  R' w: G　　Mn：能提高材料的硬度和強度，使材料的韌性下降。當Mn>1.5%時，材料的切削加工性變差。
; @: w6 _4 a; I5 d( ?! L　　Si：能使材料的導熱系數(shù)下降。
　　Ti：鈦是易于形成碳化物的元素，其加工性也差。
　　還有Cr、O、S、P、N、Pb、Cu、Al等元素都對材料的切削加工性有影響。
　　③材料的力學性能：1)硬度和強度：材料的硬度和強度適中，其切削加工性比較好，硬度和強度越高，切削加工性就越差。如正火45鋼：HB200，σb 640 MPa；淬火45鋼：HRC45，σb 2100～2600 MPa。影響材料切削加工性的還有金屬材料組織中的細微雜物，如A1203、Si02、Ti02等，它們的顯微硬度高，對刀具產(chǎn)生機械磨損；其切削加工性也變差。2)韌性αk和塑性δ：韌性和塑性大的材料，在切削加工時的阻力、變形和產(chǎn)生的熱量就大，其切削加工性也差。3)彈性模量E：它是表示材料剛度的指標，彈性模量大，表示材料在外力的作用下不易產(chǎn)生彈性變形。但彈性模量小的材料在切削過程中，彈性恢復大，且刀具摩擦大，切削也困難。如軟橡膠E==2～4MP;45鋼E=200000 MPa：Mo材E=500000 MPa。
5 c8 C/ |. ~! Y! [0 L  D　?、芙鹣嘟M織：1)鐵素體：它的硬度和強度很低(HB50～90，σb =190～250 MPa)、塑性和韌性高(δ=40～50%)，切削時易產(chǎn)生積屑瘤.切削加工性差。2)珠光體：球形珠光體切削加工性好。(如45鋼) 3)滲碳體：硬度高(HRC66-70)，但很脆(αk=30-35 MPa)，由于Fc增大易崩邊，使切削困難。4)奧氏體：它的硬度不高(HB200左右)，但塑性和韌性很高，加工表面硬化和切屑與刀具冷焊嚴重，切削加工性差。如1Cr18Ni9Ti、高溫合金等。5)馬氏體：淬火鋼屬于這類金相組織。它硬度高、脆性大，其相對切削加工性為45鋼的1/3～1/10。
3、難切削材料的切削特點：
4 e9 K% {6 l& P* T　?、偾邢髁Υ螅簽榍?5鋼的1.5～2.5倍
4 P8 L$ @1 o# o5 X$ Q; D　　②切削溫度高：當Vc=75m/min時，切削以下材料比切削45鋼的切削溫度高：
+ n5 e/ [) Y5 b　　TC-4  435℃   GH132  320℃     GH36 270℃    1Cr18Ni9Ti   195℃
8 K2 a: X. W: N8 r2 l/ O- ~; j　?、奂庸び不瘍A向大：由于部分難切削材料的韌性、塑性高，強化系數(shù)大；加之在切削熱的作用下吸收周圍介質(zhì)中的H、O、N等的原子，使切削表面和已加工表面形成硬脆層，其硬化程度比基體高50～200%.深度大于0.1mm，是切45鋼的好幾倍。
　　4、改善難切削材料加工性的途徑：
3 B8 h$ s3 a9 }' w5 h" J3 ?; M% F　?、龠x用優(yōu)良的刀具材料。②選用合理的刀具幾何參數(shù)。③選用合理的切削用量。④選用性能好的切削液。⑤改善工夾具結(jié)構(gòu)。⑥對被加工材料進行適當熱處理。⑦采用其他工藝
5、淬火鋼的車削：
$ i- w) t9 c# X$ R! H6 a　?、俅慊痄摰那邢魈攸c：1)硬度高：HRC45-70。2)脆性大。3)強度高：σb =2100～2600 MPa，是45鋼的4倍左右。4)切削力大：單位切削力Kc為4500MPa，是切45鋼的2.5倍。5)切削溫度高：其導熱系數(shù)為45鋼的1/7。
　?、诘毒吲c切削用量：1)刀具材料：PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。2)刀具幾何參數(shù)：γ0=0～-10°，工件硬度和連續(xù)切削時γ0=-10～-30°，α0=8～10°，κr=30～60°，λs=0～-3°。3)切削用量：硬質(zhì)合金Vc=30～50m/min；陶瓷刀具Vc=60～120m/min；PCBN刀具Vc=100～200 m/min，斷續(xù)切削時Vc為上述的1/2，αp、f為切一般鋼的1/2。
. m6 e8 D" a- n3 }3 i" M　　注意：一股淬火鋼的耐熱性為200～400℃，它的硬度隨溫度增高而降低。而刀具材料(硬質(zhì)合金、陶瓷、PCBN)的耐熱性分別為800～1000℃、1200℃、1400～1500℃，利用這一特性，在連續(xù)切削時，Vc不能選擇太低；鉆孔時，Vc要合理，勤退刀；斷續(xù)切削時f要小，κr適當減小，γε增大，λs為負值。
6 J& x+ q- S* ^- m# A4 V6、高溫合金的車削
　　由于高溫合金中含有許多高熔點的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等，這元素與其它合金元素構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體合金。而具有的元素又與非金屬元素C、B、N等構(gòu)成硬度高、比重小、熔點高的金屬與非金屬的化臺物。使其它的切削加工性變得很差。它的相對切削加工性只有45鋼的5～20%。
7 S, T: O9 K8 k) E6 C* v　?、偾邢魈攸c：1)切削力大：比切削一般鋼材大2～3倍。2)切削溫度高：比切45鋼高50%。3)加工硬化嚴重：切削表面和已加工表面的硬度比基體高50-100%。4)刀具易磨損：易產(chǎn)生粘結(jié)、擴散、氧化、溝紋磨損。
" ~0 Y6 R: i) g9 _7 v1 X　?、诘毒卟牧希?)高速鋼：應采用高釩、高碳、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金：應采用細和超細顆粒的YG
　?、岬毒邘缀螀?shù)：變形高溫合金：γ0=10°，鑄造高溫合金：γ0=0°，一般不搭負倒棱。α0=10～15°，粗車λs =-10°，精車λs =0～3°，κr=45～75°。
4 \1 X  o. N! u+ f1 r* ]  W* o* J　?、芮邢饔昧浚?)高速鋼刀具：Vc=3～8m/min。2)硬質(zhì)合金刀具：Vc=10～60 m/min。變形高溫合金：Vc=40～60m/min。鑄造高溫合金：Vc=7～10m/min。αp和f>0.1mm。
1 }3 @! D  y0 P　?、萸邢饕海和讳P鋼。
　?、薷邷睾辖疸@孔：應盡量采用硬質(zhì)合金鉆頭或S型和淺孔鉆；如用高速鋼鉆頭時，加大2巾，修磨α0和b，Vc為3 m/min，f為0.2～0.3mm/r；鉆頭要鋒利，磨鈍標準為一般鋼材的1/2～1/3，最好采用自動進給和不要在切削表而停留。
" \/ T* u7 g8 x& V& w、鈦合金的車削：
  G6 h5 z  V* Q1 x" j　　鈦合金是近幾十年發(fā)展起來的一種新金屬，由于它的比強度(σb／ρ=1680／4.5=373，是45鋼的4.5倍)高，熱強度高(500℃長期工作)、抗腐蝕性好、低溫性能優(yōu)良，而用于航空航天、化工、醫(yī)療等。
　　①切削特點：1)切削溫度高：在相同的切削條件下，比切45鋼高1倍。2)親和作用大，粘結(jié)嚴重，在高溫時產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。3)化學活性大：在高溫切削條件下，它與空氣中的O、N、H、C發(fā)生反應，生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮層，給切削帶來困難。
　　②刀具材料：1)高速鋼：除普通高速鋼外，最好選用高釩、高鈷、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金：YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金剛石。
5 E9 X( ?2 M" J$ `　?、鄣毒邘缀螀?shù)：γ0=5～15°，α0≥15°。
8 h: c! t. O5 i' S( A" y$ l- ^　?、芮邢饔昧浚?)高速鋼刀具：Vc=8～12 m/min。2)硬質(zhì)合金刀具：Vc=15～60 m/min。3)PCD、PCBN天然金剛石刀具：濕切Vc=200 m/min：干切Vc=100 m/min，αp>0.05mm，f>0.05mm/r。
　?、萸邢饕海阂还刹捎萌榛?、極壓乳化液。精加工時采用極壓切削油。
, {1 }/ e* R+ Q+ q4 B' Y; e) w% ]　?、拮⒁猓很囅骷氶L軸(桿)時，應使用活頂尖和尼龍作跟刀架和中心架的爪托；鉸孔時，應用蓖麻油60%＋煤油40%作切削液；攻絲時，適當加大底孔直徑。
- B% b: v5 ?; Z* ^、冷硬鑄鐵的切削：
　　這類鑄鐵的表層發(fā)生白口化，硬度可達HRC60左右；單位切削力K c可達3000MPa，是切削45鋼的1.5倍；切削力集中在刃口附近，加工有氣孔、夾砂，切削時易損壞刀具；它的脆性大，切削時還會發(fā)生崩邊、掉渣等現(xiàn)象。
- ]  C6 U) Q$ V9 y　?、俚毒卟牧希?)硬質(zhì)合金：應選硬度和抗彎強度高的硬質(zhì)合金。YS2、YS8、YS10、600、610、726。2)陶瓷：SG4、AT6、SM、FT80、FT85。3)PCBN：用于精車。
　?、诘毒邘缀螀?shù)：1)硬質(zhì)合金：γ0=0～-5°，α0=5～10°，κr≤45°(κr=45°)，λs =-5～一10°，γε=0.5～1 mm；
　?、矍邢饔昧浚?)硬質(zhì)合金刀具：粗加工Vc=7～10m/min，αp=5～10mm，f=0.5～1.5mm/r。精加工：Vc=15～20m/min，αp=0.5～2mm，f=0.3～O.5mm/r。2)陶瓷刀具：Vc=40～50m/min，αp=0.5～2mm，f=0.3～0.6mm/r。3)PCBN刀具：Vc=60～70m/min，αp=0.5～2mm，f=0.1～0.3mm/r。
9、熱噴涂(焊)材料的車削：
8 p* Y6 t! |/ `/ {$ @: @. w8 `　　熱噴涂材料大多是多組元高強合金，經(jīng)高溫、高速噴射到工件表面上，使工件表層的硬度、耐蝕性、耐磨性和耐熱性大幅度提高，而得到廣泛的應用。銅基、鐵基粉末噴涂層的硬度，較易切削。鈷基、鎳基粉末噴涂層的硬度>HRC50，難切削。鈷包WC、鎳包WC、鎳包Al2O3噴涂層的硬度>HRC65，最難切削。
4 F  U5 c7 z6 Z/ u5 I# @  |　?、俚毒卟牧希?font class="jammer"># o) u3 G+ b$ e) B) I# c! k
　　1)硬質(zhì)合金：硬度>HRC45，采用YG、YW硬質(zhì)合金；硬度，采用600、610、726、767、YD05、YC12、YS2、YS8：硬度>HRC65，采用YG3X、YD05、YC09、YC12、YS8、600、610。
0 f/ i0 O: E8 N& F3 M7 t7 y　　2)陶瓷刀具：PCBN
2 E0 e6 Z, C0 m5 T% v8 ?　?、诘毒邘缀螀?shù)：γ0=0～-5°，α0=8～12°，κr≤45°。
* Z, y  r! l3 r2 B% U6 o　?、矍邢饔昧浚河操|(zhì)合金Vc=6～40m/min；陶瓷刀具Vc=18～80m/min；PCBN刀具：Vc=24～160m/min。αp=0.15～0.6mm；f=0.1～1mm/r。
3 n$ v( N: ]! {+ D- u10、軟橡膠的切削：
　　軟橡膠的硬度(邵爾A型30～35)和強度(σb 20～25 MPa)極低，導熱性極差(0.14W/m?k)、塑性極高(δ=500～700)、彈性模量極小(2～4 MPa)。由于上述性能，它具有很好的彈性、柔順性和易變性，因此很難對它進行切削加工。
# }$ C! f* W( t) \, ~; |8 t  ]3 l　?、俚毒卟牧希焊咚黉摗G類硬質(zhì)合金。
　?、诘毒邘缀螀?shù)： γ0=45～55°， α0=10～15°，β0=20～30°；刮削時，γ0=0°，α0=70°，還用割刀(β0=5～10°)，套料刀。
! n$ k6 {: U: l; ]　　③切削用量：Vc≤100 m/min。αp=2～5mm；f=0.5～0.7 mm/r。
4 C& u. T7 m' ]/ d　　④切削液：用不含油的水溶液。
11、砂輪的車削：
　　一般剛玉類磨料的硬度為1800～2450HV，碳化硅磨料的硬度為3100～3400HV，采用PCD和PCBN刀具來車削這兩種磨料的砂輪，如同用刀切豆腐一樣容易。
# v, ~$ Z  J; `- J0 C8 ~　?、贋榱朔乐股拜喸谲囅鲿r崩邊，采用圓形刀片的機夾刀具。
8 l* f4 c+ s9 k( e　?、诘毒邘缀螀?shù)：圓形刀片γ0=-8～-10°，α0=8～10°。
　　③切削用量：Vc=30～50m/min。αp=4～5mm；f=1～1.5 mm/r。
; @' e, r7 D; [1 `12、硬質(zhì)合金的車削：
& q' A/ e4 l: a7 [2 z' u4 s　　硬質(zhì)合金的硬度高(HRA85～92.5、HV1300～1650、HRC67～81)、脆性大(σb 900～2500 MPa)。以前只能采用磨削和電加工來進行加工。由于PCD、PCBN超硬刀具的出現(xiàn)，給車削加工提供了條件。
' z' S# b' j, }+ n2 j8 @　　①刀具材料：PCD、PCBN。②刀具幾何參數(shù)：γ0=0～-5°，α0=6～8°，κr≤30～45°。
1 A* B9 W( P+ P: D: R3 o  f: g( [　?、矍邢饔昧浚篤c=20～35m/min，αp=0.1～1.5mm，f=0.05～0.15 mm/r。
　?、茏⒁猓悍乐贡肋叄河妹河妥髑邢饕?。
13、硬質(zhì)合金的車削：
　　硬質(zhì)合金的硬度高(HRA85～92.5、HV1300～1650、HRC67～81)、脆性大(σb 900～2500 MPa)。以前只能采用磨削和電加工來進行加工。由于PCD、PCBN超硬刀具的出現(xiàn)，給車削加工提供了條件。
1 C8 K$ A: a2 S! j6 L　?、俚毒卟牧希篜CD、PCBN。②刀具幾何參數(shù)：γ0=0～-5°，α0=6～8°，κr≤30～45°。
　　③切削用量：Vc=20～35m/min，αp=0.1～1.5mm，f=0.05～0.15 mm/r。
6 [. z6 L$ t5 o/ b$ e　　④注意：防止崩邊：用煤油作切削液。
' d; r! l% ~) ?7 ]( R14、復合材料的車削：
　　復合材料是由兩種以上不同物理、化學、力學性能的物質(zhì)人工制成的多相組成的固體材料。如玻璃鋼就是典型的復合材料。復合材料的種類有玻璃纖維增強復合材料(GFRP)、碳纖維增強復合材料(CFRP)、芳綸纖維增強復合材料(KFRP)、硼纖維增強復合材料，統(tǒng)稱為樹脂基纖維增強復合材料(FRP)。它只有很高的比強度和比剛度(比金屬高3～8倍)，而且抗疲勞性、減震性、斷裂安全性好，而廣泛應用于航天、航空、化工等行業(yè)。復合材料在切削加工時，由于材料的導熱系數(shù)很低(小于一般鋼的1/16)，造成切削溫度高，易產(chǎn)生變質(zhì)和軟化，纖維和樹脂性能相差很大，表面粗糙度難以達到，且刀具磨損嚴重，大多數(shù)情況下不能使用切削液。
　　①刀具材料：高速鋼和涂層高速鋼、YG類硬質(zhì)合金。為了幾十到幾百倍提高刀具耐用度，應選PCD、PCBN刀具。
　?、诘毒邘缀螀?shù)：一般情況下γ0=-10～-15°，α0=10～12°，γε=1～3mm，車螺紋時為防止崩牙γt=-15～-25°。
2 W0 K- v3 G1 [) ?1 m, H　?、矍邢饔昧浚焊咚黉摰毒遃c=1O～15 m/min；硬質(zhì)合金刀具Vc=40～80m/min；PCD、PCBN刀具Vc=80～120m/min，f=0.2～0.5 mm/r，αp無特殊要求。
- Y7 e, t* L7 F) Q! [& C& U④注意：為防止分層、撕裂，應采用防護措施(支承防護扳、減少刀具主偏角和進給量和在切入切出處先倒角等)。
7 F  {/ W; R$ ]6 ?
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與各位共同學習。共同提高！

把刀用好

建議今后發(fā)這些技術(shù)貼時，注明下出品年代。因為現(xiàn)代刀具技術(shù)的發(fā)展速度遠遠超過了我朝教科資料等的更新速度。

壞_脾氣

{:soso_e147:}

waiwai0809

雖然用不上還是了解一下

zhouyingxin

記下了。{:soso_e179:}

Happy.Jin

對于搞機械加工來說是比較好的一個帖子。

dadi0013

多謝分享

tsms123

記下了多謝分享
( T. J# h6 V1 t9 N5 }0 Q

人生就像杯茶

來學習了