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。
一 衡量切削加工性的指标
切削加工性的指标可以用刀具使用寿命、一定寿命的切削速度、切削力、切削温度、已加工表面质量以及断屑的难易程度等衡量。
某种材料切削加工性的好坏,是相对另一种材料而言的。因此,切削加工性是具有相对性的。一般以切削正火状态45钢的v60作为基准,其它材料与其比较,用相对加工性指标Kr表示:
(3-1)
式中,v60—— 某种材料其刀具使用寿命为60min时的切削速度;
(v60) j——切削45钢,刀具使用寿命为60min时的切削速度。
二 影响材料切削加工性的主要因素
影响材料切削加工性的主要因素有材料的物理力学性能、化学成分和金相组织等。
三 难加工材料的切削加工性
(一)高锰钢的切削加工性
高锰钢加工硬化严重,塑性变形会使奥氏体组织变为细晶粒的马氏体组织,硬度急剧增加,造成切削困难。高锰钢热导率低,仅为45钢的1/4,切削温度高,刀具易磨损,高锰钢韧度大,约为45钢的8倍,其伸长率也大,变性严重,导致切削力增加,并且不易断屑。
(二)不锈钢的切削加工性
奥氏体不锈钢中的铬、镍含量较大,铬能提高不锈钢的强度及韧性,但使加工硬化严重,易粘刀。不锈钢切屑与前刀面结出长度较短,刀尖附近应力较大,经计算刀尖所收的应力为切削碳钢的1.3倍,造成刀尖易产生塑性变形或崩刀。奥氏体不锈钢导热性差,切削温度高。另外,锯齿形切屑并不因速度增高而有所改变,所以切削波动大,易产生振动,使刀具破损。断屑问题也是不锈钢车削中的突出问题。
车削不锈钢时,多采用韧性好的YG类硬质合金刀片,选择较大的前角和小的主偏角;较低的切削速度,较大的进给量和背吃刀量。
四 改善材料切削加工性的基本方法
1.在材料中适当添加化学元素??? 在钢材中添加适量的硫、铅等元素,能够破坏铁素体的连续性,降低材料的塑性,使切削轻快,切屑容易折断,大大地改善材料的切削加工性。在铸铁中加入合金元素铝、铜等能分解出石墨元素,利于切削。
2.采用适当的热处理方法??? 例如,正火处理可以提高低碳钢的硬度,降低其塑性,以减少切削时的塑性变形,改善加工表面质量;球化退火可使高碳钢中的片状或网状渗碳体转化为球状,降低钢的硬度;对于铸铁可采用退火来消除白口组织和硬皮,降低表层硬度,改善其切削加工性。
3.采用新的切削加工技术??? 采用加热切削、低温切削、振动切削等新的加工方法,可以有效地解决一些难加工材料的切削问题。

