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一般情况下,金属切削指的是切削钢件和铸铁。但是,在当今的车间里,我们面对的是其它一些材料,诸如不锈钢、铁基和非铁基(如钛合金)耐热合金和高温合金等。这些材料和传统的钢件之间存在很大差异,正是它们体现了“难加工”的真正含意。
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“可加工性”表明了对一种材料进行低成本加工的难易程度,它是通过与参考材料比较后得出的平均分值。该数值表明了切屑形成、切削力、温度、刀具磨损和工件质量方面的潜在问题。6 S1 e6 P+ I6 G2 a7 }
6 K. m* F) J% c6 j; Z6 W 我们习惯上将可加工性视为一种材料特性,它取决于在金属切削过程中所涉及的所有因素,其中五个基本材料特性对可加工性影响很大,即粘附性、加工硬化、导热性、硬度和耐磨性。* M. m3 D. a& \; a, X
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当材料粘附倾向较高时,需要使用韧性好的刀具材料和特定的镀层。切削速度也应该有所提高。对于容易发生严重加工硬化(变形硬化)的材料,需要使用切削刃锋利的刀具。切削速度可能各不相同,但进给量应增加。
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若材料的导热性偏低,则刀具材料应具备较高的红硬性。切削速度和进给量均应受到限制。毋庸置疑,硬的工件材料需要使用更硬的刀具材料。一般来说,进给量和切削深度都需要保持中等的水平。耐磨的工件材料需要使用高耐磨性的刀具材料。切削工况必须适应切削利用率或切削效率有待提高的情形。) J7 W! r% v8 i% b/ }' L" O% ^- O
+ ~8 E) Z I" A K# s 根据上文所述,我们能得出什么结论呢?
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通过了解上述五个基本材料特性与切削刀具之间的相互关系,我们可以大幅提高生产率并节省成本。我们只需根据工件材料特性选择切削刀具和切削工况,就能获得合理的期望值。
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“难加工”材料真的那么难以处理吗?并非如此。它们只是不同而已。
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如何处理不同的材料
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) c! g" i- f+ ~* h. b; N) p" Y 例如:通过比较两种典型工件材料42CrMo4(一种典型的合金钢)和Inconel718(一种“难加工”的高温合金)的5个重要特性,我们可直接了解它们的不同之处。针对存在的问题,能够轻而易举地提出相应的调整方案。: G1 A4 B4 f" v2 }
0 C, z5 u# t# V 问题一:粘附倾向过高怎么办?
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( q; C& ^8 {" E+ X' o 方案:使用带正确镀层的刀片材质等级,并确保切屑形成处于可控制状态(正确的断屑槽型)。同时考虑进给量的重要性!
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问题二:加工硬化严重怎么办?1 R5 K" ]- s! F- d: _4 \% W/ [3 F
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方案:使用比较锋利的切削刃和切削几何角度。
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. W1 [( J6 y t: U" T 问题三:导热性偏低怎么办?
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$ E* \1 F3 Q( p- O; i1 R 方案:使用红硬性高的刀片材质等级,以及适当的冷却方法。当然,要选择适应这些特性的切削工况。与钢件应用相比较,Inconel718的切削深度和进给量可能处于相同的量级(也许进给量还甚至会更高一些),但需要采用更低的切削速度(导热性偏低)。 |
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