探究工件材料的切削加工性能

工件材料的切削加工性是指在一定条件下，对某一种材料进行切削加工的难易程度。

衡量切削加工性的指标可用刀具耐用度、保证刀具耐用度允许的切削速度、切削力、已加工表面的表面质量、断屑难易程度等来表示。在实际生产中，常常只能用某一项指标来反映切削加工性的某一侧面。

（1）切削速度指标v_T

切削速度指标v_T的含义是指当刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度。v_T越高，表示材料的切削加工性越好。通常取T=60min，则v_T可写作v₆₀；对于一些难加工材料，可取T=30min或15min，则v_T可写作v₃₀或v₁₅。

（2）相对加工性指标K_r

相对加工性指标K_r是指以强度σ_b=0.637GPa的45钢的v₆₀作为基准，写作（v₆₀）_j，其他被切削的工件材料的v₆₀与之相比的数值。

常用材料的相对加工性K_r分为8级，如表7-5所示。当K_r＞1时，该材料比45钢容易切削，切削加工性好；当K_r＜1时，该材料比45钢难切削，切削加工性差。

表7-5 材料相对切削加工性等级

（1）材料的硬度和强度

工件材料硬度和高温硬度越高，加工性越差；工件材料强度提高，加工性一般下降。

（2）材料的塑性和韧性

工件材料塑性和韧性越高，加工性越差。

（3）材料的导热性(www.xing528.com)

工件材料的导热系数越低，切削加工性越差。

（4）材料金相组织的影响

金属材料经过淬火等热处理后，其金相组织发生变化，可能得到马氏体、奥氏体和片状珠光体等，这些组织硬度高、强度大，在切削加工时，易使刀具磨损，故切削加工性差。

（5）材料的化学成分

如材料含碳、锰、硅、铬、钼的分量多，则会使材料的硬度提高，切削加工性变差。

（1）对材料进行适当的热处理

将硬度较高的高碳钢、工具钢等材料进行退火处理，以降低硬度，改善切削加工性；将塑性较高的低碳钢材料进行正火或冷拔工艺，以降低塑性，提高硬度，改善切削加工性；中碳钢的组织常常不均匀，有时表面有硬皮，通过正火可使其组织均匀，硬度适中，从而改善切削加工性。

（2）调整金属材料的化学成分

例如在钢中加入适量的硫、铝等元素，使之变成力学性能不降低的易切钢，可以减少切削力，提高刀具耐用度，断屑容易，并可获得较好的表面加工质量。

（3）采用新的切削加工技术

随着切削加工技术的发展，一些新的切削加工方法也相继问世，如加热切削、低温切削、振动切削、在真空中切削、绝缘切削等，都可以有效地解决难加工材料的切削问题。