隨著科學技術的發(fā)展芹蟹,對機械零件及產(chǎn)品的性能的要求也越來越高怕轿,對所使用的材料要求也越來越高肄满,現(xiàn)在出現(xiàn)了許多難加工材料,如耐磨鋼智政、高強度鋼层筹、不銹鋼、高溫合金等清截,以下對難加工材料進行介紹风踪。
(1)高錳鋼
鋼中錳含量在11%~14%時,稱為高錳鋼弧蜒。常用有高碳高錳耐磨鋼和中碳高錳無磁鋼也菊。高錳鋼很難切削啤都。
高錳鋼切削加工性差的主要原因時加工硬化性能高和導熱性差。高錳鋼在切削加工過程中揽宵,因塑性變形使材料中奧氏體組織變?yōu)榧毦ЯqR氏體組織溃锤,硬度提高一倍,而導熱系數(shù)約為45鋼的1/4脐拄,因此切削溫度很高灿拗。此外,高錳鋼韌性高醇樱,約為45鋼8倍侍上,切屑也不易折斷,使加工更加困難郎哭。
在加工高錳鋼時他匪,為減小加工硬化,應使刀刃鋒利彰居。為增強刀刃和改善散熱條件诚纸,一般車削選用前角γo=-5o~5o,負倒棱bγ1=0.2~0.8㎜陈惰,γo1=-5o~-15o畦徘,后角值較大,通常αo=-5o~-10o抬闯,主偏角κr=45o井辆。切削時速度不宜太高,一般υ=20~40m/min溶握。因為加工硬化嚴重杯缺,進給量和切削深度不宜小,以免刀刃在硬化層切削睡榆。進給量大于0.16㎜/r萍肆,一般f =0.2~0.8㎜/r;背吃刀量粗車ap=3~6㎜栽铁,半精車ap=1~3㎜笆犀。
為提高切削效率,可采用加熱切削法判原。
(2)高強度鋼
高強度鋼的室溫強度高锉纹,抗拉強度在1.177GPa以上。低合金和中合金高強度鋼今天,在淬火及回火后能得到硬度為40~50HRC的高硬度和高強度残宽。高強度鋼的高硬組織在切削時,刀刃切削應力大置悦,切削溫度高父吧,刀具磨損比較嚴重隧蜀,難切削,但在退火狀態(tài)下棘魏,高強度鋼比較容易切削短材。
高強度鋼切削時,應注意以下幾點:
l 在刀具材料的選用上烹豫,如采用硬質(zhì)合金搭独,應選用強度大,耐熱沖擊的牌號刀具廊镜;采用高速鋼刀具時牙肝,應選用高溫硬度高的高釩高鈷高速鋼;為減小崩刃嗤朴,選用碳化物細小均勻的鉬系高速鋼配椭。
l 為防止崩刃,增強刀刃雹姊,前角應取小值或負值股缸,刀刃粗糙度小,刀刃尖角用圓弧代替吱雏,圓弧半徑rε>0.8㎜敦姻。
l 切削時,切削速度要低歧杏,約普通結構鋼的1/8~1/2镰惦,進給量不宜過小。
l 采用硬質(zhì)合金刀具時犬绒,不宜采用水溶性切削液娩伴,以免刀刃承受較大的熱沖擊。
l 粗車時等吝,一般在退火狀態(tài)下進行靠牙,前角選用較小的數(shù)值,倒棱前角γo1=-5o~-10o泽中,如f <0.06mm/r時屋赌,γo1=3o~-5o。后角應選大些炮惕,αo=10o。
(3)不銹鋼
不銹鋼按材料組織可分為多種形式汛刻,其中奧氏體不銹鋼(如1Cr18Ni9Ti)和馬氏體不銹鋼(2Cr13射贡,3Cr13)應用較多。
奧氏體不銹鋼組織塑性大瘾色,容易產(chǎn)生加工硬化演苍,而且刀熱性也差蛇热,約為45鋼的1/3,因此奧氏體不銹鋼較難切削氧吐;馬氏體不銹鋼淬火后硬度和強度都較高讹蘑,切削也比較困難。未調(diào)質(zhì)的馬氏體不銹鋼筑舅,雖然能在較高的速度下切削座慰,但表面光潔度較差。
切削不銹鋼時應注意以下幾點:
l 刀具材料應選用強度高翠拣,導熱性好的硬質(zhì)合金版仔。
l 切削刀具一般選用較大前角,較小的主偏角误墓,以利于切削蛮粮。
l 刀具前刀面和后面應仔細研磨,保證具有較小的表面粗糙度谜慌。此外選用較高和較低的切削速度然想,以免產(chǎn)生粘結現(xiàn)象。
l 不銹鋼切屑不容易折斷欣范,應采用各種斷屑变泄、排屑措施。
l 不銹鋼導熱性能低熙卡,容易產(chǎn)生熱變形巷科,精加工時尺寸精度易受影響。
l 車削不銹鋼选曼,在刀具參數(shù)的選擇上底靴,一般前角γo=25o~30o,對于強度和硬度較大的不銹鋼失傍,可取γo=20o~25o贝崎;粗車時,后角αo=6o~10o民沈,精車αo=10o~12o还凸;粗車時bγ1=0.1~0.3㎜,精車時倒棱bγ1=0.05~0.2㎜浸速;刀具材料一般選用細晶粒的YG硬質(zhì)合金童盏。不銹鋼的車削用量如表2-11所示。
(4)硬質(zhì)合金
許多模具采用硬質(zhì)合金制造就灸。加工硬質(zhì)合金材料時呛疫,除可以采用磨削加工外,還采用表層為人造金剛石、基體為硬質(zhì)合金的復合金剛石刀具(PCD)加工甫恩。YG類的硬質(zhì)合金車削加工時逆济,如選用切削速度υc=20m/min,進給量f =0.02㎜/r磺箕,背吃刀量ap=0.05㎜奖慌,加工表面粗糙度可達Ra=0.2μm;為提高刀具強度松靡,一般刀具前角γo=-15o简僧。在切削液的選用上,一般選用含煤油的混和切削油击困,以提高浸潤性和降低摩擦涎劈。
表2-11 不銹鋼的車削用量
工件材料
車外圓及鏜孔
υ(m/min)
f (㎜/r)
ap(㎜)
工件直徑(mm)
粗加工
精加工
粗加工
精加工
≤20
≥20
奧氏體不銹鋼
(1Cr18Ni9Ti等)
40~60
60~110
0.2~0.8
0.07~0.3
2~4
0.2~0.5
馬氏體不銹鋼(2Cr13等,≤ 250HBS)
50~70
70~120
0.2~0.8
0.07~0.3
2~4
0.2~0.5
馬氏體不銹鋼(2Cr13等阅茶,>250HBS)
30~50
50~90
0.2~0.8
0.07~0.3
2~4
0.2~0.5
析出硬化不銹鋼
25~40
40~70
0.2~0.8
0.07~0.3
2~4
0.2~0.5
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