金属材料的切削加工特性(精)
金属材料的加工工艺性能
7 难切削材料 0.15～0.5
8 很难切削材料 ＜0.15 不同级织，不同硬度对不同切削加工操作（如车，铣，刨，镗，拉等）切削加工性是不同的。 如回火索氏体的中碳钢，车削加工性较好，钻削加工性中等，拉，拨加工性较差。 14.4.3. 热处理工艺性能 机床主轴 在选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点： （1） 受力的大小。不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的要作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。 （2） 轴承类型。如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。 （3） 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至开裂，因此在选材上应给予重视。 主轴是机床中主要零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。 1、 机床主轴的工作条件和性能要求。该主轴的工作条件如下： （1） 承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用； （2） 主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有磨擦； （3） 花键部分经常有碰撞或相对滑动。 由此定出技术条件： （1） 整体调质后硬度应为HB200～230，金相组织为回火索氏体； （2） 内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45～50，表面3～5mm内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体； （3） 花键部分的硬度为HRC48～53，金相组织同上。 2、 选择用钢 C515车床属于中速，中负荷，在滚动轴承中工作的机床，因此选用45钢。 3、 主轴工艺路线 下料——锻造——正火——粗加工（外圆余留4～5mm）——调质——半精车外圆（余留2.5～3.5mm），钻中心孔，精车外圆（余留0.6～0.7mm，锥孔留余0.6～0.7mm），铣键槽——局部淬火（锥孔及外锥体）——车定刀槽，粗磨外圆（余留0.4～0.5mm），滚铣花键——花键淬火——精磨。 4、 热处理工序作用 正火处理是为了得到合适的硬度（HB170～230），以便机加工，改善锻造组织，为调质作准备。 调质处理是为了主轴的综合机械性能和疲劳强度，调质后硬度为HB200～230，组织为回火索氏体。 内锥孔和外圆锥面部分经盐浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度，以保证装配精度和耐磨性。 5、 热处理工艺 调质中淬火时由于主轴各部分的直径不同，应注意变形问题。调质后变形虽可用校直来修正，但校直时的附加应力对主轴精加工后的尺寸稳定性是不利的。为减小变形，应注意淬火操作方法。可采取预冷淬火和控制水中冷却时间来减小变形。 花键部分高频淬火以减小变形和达到硬度要求。 经淬火后的内锥孔和外圆锥面部分需经260～300℃回火，花键部分需经240～250℃回火，以消除淬火应力并达到规定的硬度值。
金属材料的切削加工特性
1.金屬材料物理性能的影響: ►硬度:材料抵抗局部塑性變形的能力.有洛氏硬
度.布氏硬度和維氏硬度三種. ►強度:材料抵抗外力破壞的能力. ►一般材料的硬度和強度越高,加工性能越差.如
高強度鋼比一般鋼材難加工.
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1.金屬材料物理性能的影響: ►塑性:材料發生變形后不能恢復原狀,產生金屬
流動的能力. ►一般材料的塑性越大越難加工. ►韌性:材料發生變形后恢復原狀的能力. ►材料韌性越高加工性越差.如合金結構鋼其強
氮等對加工性能影響較大. 材料韌性越高加工性越差. 金屬材料的切削加工特性
導熱性:材料傳遞熱量的能力.用導熱系數表示. ► 15%)與高碳鋼(含碳量大于0.
依据材料性質的不同選用不同的刀具及加工參數. 如合金結構鋼其強度大,韌性高,故較難加工.
導熱系數越大,加工性能越好.如不銹鋼導熱系 ► 目的:軟化材料,改善組織,便於切削加工.
金屬材料的切削加工特性
1
培訓內容
► 金屬材料切削加工性的常用指標 ► 影響金屬材料加工性能的因素 ► 改善加工性能的途徑
2
加工特性: 金屬材料進行切削加工的難易程度
► 刀具的切削加工性能與材料切削加工性的關 系最為密切 ,不能脫離刀具的切削性能孤立 地加工材料的切削性能,應將兩者結合起來.
3
1. 刀具壽命或者一定壽命下的切削速度 2. 切削力或者切削速度 3. 加工零件的表面質量 4. 切屑控制或斷屑的難易程度
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B>淬火:在臨界溫度以上保溫一定時間,快泠 如油泠,水冷,風冷等得到非平衡狀態組織 目的:提高材料的硬度和強度.滿足使用要求. C>回火:在臨界溫度以下保溫一定時間的工 藝.所有零件淬火后都需回火,它有淬火后回火 和冷加工后去應力回火兩種. 目的:穩定組織,消除應力.
机械加工常用金属材料及其特性
在进行对工件进行加工的过程中，金属材料的选择，往往会直接影响到之后加工产品的结果。
因此，了解常用金属材料及特性是每个机加工人必做的功课。
下面我们就来通过这篇文章具体介绍一下加工生产中常用的钢材料及其特性。
加工中常用材料有以下几种：1、45号钢这种钢是优质的碳素结构钢，在加工中是比较常用的。
45号钢具有综合力学性能好，淬透性低，水淬容易产生裂纹的特点。
加工45号钢的小型件一般采用调质处理，大型件采用正火处理。
主要用于制造强度比较高的运动件，例如，透平机叶轮、压缩机活塞。
齿轮、齿条等。
焊接件需要注意焊接前的预热，焊接后要注意消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）这种钢是最常用的碳素结构钢。
它具有高塑性、高韧性和焊接性能、同时，还具备冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性。
这种钢被广泛用于一般要求的零件和焊接结构中。
例如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母等。
3、40Cr这是使用最广泛的钢种之一，它属合金结构钢。
这种钢的主要特征是经过调质处理后，可以具备良好的综合力学性能，淬透性良好，油冷时可以得到比较高的疲劳强度，水冷时会出现复杂形状零件裂纹。
冷弯塑性中等，回火或者调质后切削加工性能好，焊接性不好，会产生裂纹。
这种钢材适合制造中载的零件，例如常见的机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。
调质并高频表面淬火后可以得到高硬度表面、耐磨零件，例如齿轮、主轴、曲轴、心轴、套筒、进气阀等。
经过淬火和中温回火后，可以制造重载、中速冲击的零件，例如油泵转子、滑块等。
4、HT150灰铸铁这种材质主要应用与齿轮箱体、机床床身、液压缸、泵体、飞轮、气缸盖、带轮等地方。
5、 35号钢这种材质适合加工各种各种标准件、紧固件。
35号钢强度适当，具有良好的塑性，冷塑性较高，焊接性尚可。
淬透性低，正火或调质后使用。
这种材质适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件。
六组材料特性及切削力
六组材料特性及切削力在金属切削工业中，有许多用不同材料制造的零件。
每种材料都有自己独特的特性，受到合金元素、热处理、硬度等的影响。
这极大地影响了切削刀具槽形、牌号和切削参数的选择。
在材料组之间的差别可用另外一种方式显示出来。
即在一定条件下,剪断特定切屑横截面的切削力 (FT) 。
该值我们称之为特定切削力值 (Kc)，它指示不同的工件材料类型，它显示了不同的工件材料类型的区别。
在计算一道工序所需的功率时，需要应用到该值。
Kc1是平均切屑厚度1mm 时的特定切削力值。
下面我们将六个材料组的特性及切削力逐一说明：ISO P–在金属切削领域，钢是应用最为广泛的材料组，范围从非合金钢到高合金钢，包括铸钢和铁素体以及马氏体不锈钢。
通常钢具有良好的切削加工性，但具体性能因材料硬度、碳含量等不同而有很大的区别。
ISO M–不锈钢是一种合金材料，其中含有至少12%的铬，其他合金有镍和钼等。
不同的材料状态，例如铁素体、马氏体、奥氏体、奥氏体-铁素体(双相) 等，形成一个大的材料系列。
所有这类材料的共同点是，加工时切削刃会产生大量的热,易形成沟槽磨损和积屑瘤。
ISO K–与钢不同，铸铁是短切屑型材料。
灰口铸铁(GCI) 和可锻铸铁(MCI)非常容易加工，而球墨铸铁(NCI)、蠕墨铸铁(CGI) 和奥氏体铸铁(ADI) 就比较难加工。
所有铸铁都含有碳化硅(SiC)，它会对切削刃造成严重磨损。
ISO S–耐热优质合金包括许多铁、镍、钴和钛基等高合金材料。
它们非常粘，极易形成积屑瘤，加工硬化严重，并产生大量的热量，非常类似于ISO M材料，但是更难以切削，导致切削刃的寿命更短。
ISO N–有色金属是软金属类型，例如铝、铜、黄铜等。
含硅(Si) 大于13%的铝合金对刀具具有非常强的磨料磨损性。
加工中通常应用具有锋利切削刃的刀片，一般可应用高切削速度并获得长刀具寿命。
ISO H–这一组包括硬度在HRc 45-65之间的钢材和硬度约为HB 400-600的冷硬铸铁。
金属切削加工性能
金属材料的硬度愈高愈难切削 韧性大的切削也较困难
1、金属切削加工是利用工件的旋转运动和刀具的 直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸， 把它加工成符合图样要求的加工方法。
金属切 削加工
钳工
加工方法有划线、、 锯、刮、研、攻螺 丝、套螺丝等
机械加工
通过操作机床来完成 切削加工的，如车、 钻、刨、磨、齿轮加 工等
2、 切削运动与工件上形成的表面
机床为实现切削加工所必需具有的加工工件与 工件间的相对运动。它包括主运动和进给运动。
主运动：是指在切削加工中形成机床切削速度或消 耗主要动力的工作运动。（旋转运动居多）
进给运动：是指在切削加工中，使工件的多余材料 不断被去除的工作运动。
⑵可锻性：反映金属材料在压力加工过程中成型的
难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低 （表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温 度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能 有关的临界变形的界限、热变形时金属的 程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、 熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。
⑷可焊性：反映金属材料在局部快速加热，使结合 部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢 固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、 熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑 性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机 械性能的影响等。
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金属切削加工的特点和发展方向
资料由：提供！！金属切削加工的特点和发展方向金属切削加工的特点和发展方向--1.切削加工的特点金属切削加工是用刀具从毛坯(成型材)上切去多余的金属.使零件获得符合图纸耍求的几何形状、尺寸和表面质最的加工过程。
凡精度要求较高的机械零件，除了很少一部分是采用精密铸造或精密锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获得外，绝大部分零件还要命切俐加工的方法来保证，因此切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位.目前占机械制造总工作盈的40% -60%。
切削加工多用于金属材料的加工，也可用于某些非金属材料的加工，对子零件的形状和尺寸一般不受限制。
可加工如外圈、内圈、谁面、平面、螺纹、齿形及空间曲面等各种狱面。
目前切削加工的尺寸公差等级一般为IT12-113，表面粗性度R.为25 -0.0085m，2.切刚加工的发展方向传统的切削加工基本方法有车削、铣削、刨例、钻削和磨削等.它们是在相应的车床、锐床、刨床、钻床和解床F.进行的。
随肴科学技术和现代工业的飞速发展.材料技术、新能派技术等新技术与制造技术的相互交X、相互融合，传统意义上的切俐加工正在朝粉高精度、高效率、自动化、柔性化和钾能化方向发展.与之相适应的加工设备也正朝着数控机床、精密和超梢密机床发展，刀具材料朝着超硬材料方向发展，加工精度向粉纳米级遇近。
21世纪的切削加工，由于数控技术、精密和超精密技术的普及和应用，加工精度达到0.0015m(即纳米级)将不再困难，而且还会向原子级遇近;由于像肉瓷、玻晶金剐石(PCD).砚晶立方氮化.(PCBN)等超硬刀具材料的普及应用，切削速度也将高达每分钟数千米。
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金属切削加工概述
（３）工件表面 切削加工过程中，工件上有三个不断变化着的表面，如外圆车削 时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动，形成了工件的外圆 表面。 ①已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面。 ②待加工表面：工件上有待切除切削层的表面。 ③过渡表面：主切削刃正在加 工的表面称为过渡表面，它是 待加工表面与已加工表面的连 接表面，如图。
机械 加工
利用刀具 进行加工
车削 钻削 插削
铣削 铰削 拉削
刨削 镗削 锪削
利用磨料 进行加工
磨削 珩磨
研磨 超精加工
机器零件的基本表面包括：外圆、内圆（孔）、平 面和成形面，基本表面主要由各种切削加工方法获 得。要完成零件表面的切削加工，刀具和工件应具 备形成表面的相对运动，即切削运动。
切削运动：是指刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动
主、副偏角小时，已 加工表面残留面积的 高度hc亦小，因而可 减小表面粗糙度的值 ，并且刀尖强度和散 热条件较好，有利于 提高刀具寿命。
前角的影响 •正前角大，切削刃锋利 •前角每增加1°，切削功率减 少1% •正前角大，刀刃强度下降；负 前角过大，切削力增加。
Ø 被切削对象塑性越大，前角越大。 Ø 刀具切削部分的材料高速钢前角可大于硬质合金钢。 Ø 粗加工前角应取小些，精加工时前角应取大些。
1.1 金属切削 加工 概述
1.1.1切削运动和切削用量
切削加工的概念：切削加工是利用刀具和工件的相对 运动，刀具从毛坯或型材上切除多余的材料，以便获 得精度和表面粗糙度均符合要求的零件的加工过程。
切削加工分类：分为钳工和机械加工。钳工：通过 工人手持工具进行切削加工。机械加工：采用不同 的机床（如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等）对 工件进行切削加工。
常见金属材料热处理加工条件与使用特性
熱處理加工
鋼材類別
鋼材編號 出廠硬度
SKD11 SLD DC11 HB255 HB255 HB255 HB255 HB255 HB255
特性
常用淬火溫度
常用回火溫度、硬度及相關特性
1.低溫回火160~200℃二次 硬度HRC60~63 ●高硬度、高耐磨性、高強度、高韌性且變寸小。 ●回火程度差，線切割、放電、研磨及生產使用易 開裂。 2.高溫回火500~560℃二次 硬度HRC50~59。 ●回火程度佳，後工段加工不易開裂。 ●500~520℃回火硬度 為HRC58~59，較高硬度但韌 性較差。540~560℃回火硬度為HRC50~55,硬度較低 但韌性高。
塑 膠 模 具 鋼
P20 FDAC S-136H STAVAX RAMAX ELMAX ASP-23
長期生產高質塑膠模具。 適用於熱作、鋅、鋁、鎂、鋁合金壓鑄模及 塑膠模具並具有加工后不需淬火之特點。 (1) 拋光度高之模具，適合PA、POM、PS、 PE、PP、ABS塑料。 (2) 防酸性高之模胚、與STAVAX配合成整組 不銹鋼模，可保證冷卻不受侵蝕，適合PVC 、PP、EP、PC、PMMA、塑料、食品工業、機 械構件。 工作表面尺寸要求高之電子零件模。 精密工作高速生產衝壓模、冷擠模。 高速切削刀具、冷擠模。 鑽頭、鉸刀、絲錐、衝頭。
YK30 SKS93 SK3
780~850℃
760~切削加工性能良好. 2.熱處理后穩定,變形量小 大同GOA
(預熱溫度： 600-650℃) 800~850℃
回火溫度:150-200℃空冷 硬度:HRC60以上
淬火介質:油
1.各種冷加工用模具,如衝模、切模、線模 、螺絲模、造型模、滾筒等. 2.各種冷加工用工具、刀具及精密樣板、量 規等.
切削工艺的特点及应用领域
切削工艺的特点及应用领域切削工艺是一种以切削机床为主要设备进行金属材料切削加工的工艺方法。
其特点是通过刀具与工件间的相对运动，以切削刃切削工件材料，从而得到所需形状和尺寸的工件。
切削工艺广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天、船舶制造、模具制造等各个领域。
切削工艺的特点主要体现在以下几个方面：1. 高精度：切削工艺能够实现高精度加工，尺寸精度可以达到亚毫米甚至更高，表面粗糙度可以达到几个亚微米。
因此，切削工艺广泛应用于对精度要求较高的零部件加工。
2. 宽适应性：切削工艺适用于对各种材料的切削加工，如传统金属材料（钢、铸铁、铝等）以及非金属材料（陶瓷、塑料等），能够满足不同材料的加工需求。
3. 高效率：切削工艺采用高速旋转的切削刀具，与工件进行相对运动，在短时间内完成材料的切削加工。
并且通过合理的工艺参数选择，可以提高生产效率，降低生产成本。
4. 灵活性：切削工艺能够实现多种形状和尺寸工件的加工，只需更换切削刀具或调整刀具的位置，即可满足不同加工要求，具有较高的灵活性。
切削工艺广泛应用于以下几个领域：1. 机械加工：机械加工是切削工艺的主要应用领域之一。
通过切削工艺可以加工各种复杂形状的金属零部件，如转轴、齿轮、螺纹等。
并且，切削工艺还可以实现对精度要求较高的工件的加工，如模具制造、精密表面加工等。
2. 汽车制造：切削工艺在汽车制造领域应用广泛，可以加工汽车零部件，如发动机缸体、曲轴、传动系统等。
切削工艺可以保证汽车零部件的精度和质量，提高汽车的整体性能。
3. 航空航天：航空航天领域对零部件的精度和材料要求较高，切削工艺可以满足这些要求。
通过切削工艺可以加工航空航天零部件，如飞机发动机叶片、航空部件等。
4. 船舶制造：船舶制造需要大量的金属零部件，如船体、舵轮、螺旋桨等，切削工艺可以满足这些零部件的加工需求。
切削工艺可以实现对大型零部件的高精度加工，提高船舶的性能。
5. 模具制造：切削工艺在模具制造领域应用较为广泛。
钛合金切削加工特点
钛合金切削加工特点
钛合金是一种高强度、高耐腐蚀性的金属材料，广泛应用于航空、航天、医疗等领域。
然而，由于其高硬度、高热导率和难以切削的特性，钛合金的加工一直是一个难题。
钛合金切削加工需要特殊的工艺和设备，下面我们来了解一下钛合金切削加工的特点。
1. 高硬度
钛合金的硬度比一般的金属材料高，因此需要使用高硬度的刀具进行
切削。
同时，由于钛合金的硬度高，切削时会产生较大的切削力，需
要使用高强度的夹具来固定工件。
2. 高热导率
钛合金的热导率比一般的金属材料高，因此在切削时会产生较大的热量。
如果不及时处理，会导致刀具磨损加剧、工件变形等问题。
因此，在钛合金切削加工中需要采用冷却液来降低切削温度，减少热量的积累。
3. 难以切削
钛合金的切削性能差，容易产生切削热、切削力等问题，导致刀具磨损严重，切削效率低下。
因此，在钛合金切削加工中需要采用高速切削、高效切削等先进的切削技术，以提高切削效率和质量。
4. 高耐腐蚀性
钛合金具有高耐腐蚀性，因此在切削加工中需要采用特殊的切削液，以避免切削液对钛合金的腐蚀。
同时，在切削后需要对工件进行清洗和防腐处理，以保证工件的质量和使用寿命。
总之，钛合金切削加工需要特殊的工艺和设备，需要采用先进的切削技术和切削液，以提高切削效率和质量。
同时，需要注意刀具的选择和夹具的固定，以保证工件的精度和质量。
金属切削加工的基本知识
金属切削加工的基本知识金属切削加工是一种高精度、高效率的加工工艺，广泛应用于制造各种金属零件和工业产品。
本文将介绍一些关于金属切削加工的基本知识，包括加工原理、常用工具、加工过程和注意事项等。
1. 加工原理金属切削加工的原理是利用旋转的刀具在金属工件上切削，将金属切屑削除，以达到加工精度和表面质量的要求。
切削加工一般分为转动切削和直线切削两种方式。
转动切削是指刀具绕底线旋转，如车削、铣削、钻削等。
直线切削是指刀具相对于工件作直线运动，如镗孔、拉铣、拉削等。
2. 常用工具金属切削加工的常用工具包括车刀、铣刀、钻头、工具刀、镗刀、拉削刀等。
车刀和铣刀是常见的切削工具，通常由切刃、切削角、刃倾角、切刃宽度等部分组成。
钻头是专门用于钻孔的工具，通常用来钻圆形孔和通孔。
工具刀是用于切削轻质材料、薄板和半成品的工具，镗刀是用于镗孔的工具，拉削刀则是用于削成品的工具。
3. 加工过程金属切削加工的加工过程分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
粗加工是指在尺寸留出一定的余量后，利用粗加工刀具先将工件上的金属材料削除，以达到快速加工的目的。
半精加工要求切削刃的精度和表面质量比粗加工更高一些，工件尺寸也更加接近目标尺寸。
精加工则是最后通过切削刃对工件进行微调，以达到期望的尺寸和表面精度要求。
4. 注意事项金属切削加工需要注意安全，因为在加工过程中可能会飞溅出热的金属屑、润滑剂和冷却液。
所以在切削加工时需要戴好防护眼镜、手套等个人防护用具。
此外，还要注意刀具的选择、加工参数的调整、加工尺寸的测量等方面，以确保加工质量和效率。
金属切削加工
副刀刃 主后刀面
副后刀面
刀尖
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
n
f
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
① 基面
过主切削刃上一点，与该点切 削速度方向相垂直的平面。
② 切削平面 过主切削刃上一点，与主切削 刃相切并垂直于基面的平面。 ③ 正交平面 过主切削刃选定点，同时垂直于基面 和主切削平面。 ④假定工作平面 过主切削刃选定点，垂直于基面并平行于假 定进给运动方向。
不利
3. 积屑瘤的影响因素及控制 切削速度（切中碳钢） <5m/min不产生 5~50m/min产生 >100 m/min不产生 冷却润滑条件 300~500oC最易产生 >500oC趋于消失
影 响 因 素 控 制 措 施
塑性越大， 越易产生 提高硬度， 降低塑性 >HRC50
低速或高速
选用切削液
1.3.3切削力和切削功率 1. 切削力的产生及切削分力 刀具切削工件时作用在刀具或工 件上的力。
主切削力消耗的功率占总功率的95%以上。是 计算机床动力及主要传动零件强度和刚度的 依据。
② 进给力（轴向分力）Ff 是Fr在进给方向上的分力。
FP FC Fr
Ff
消耗的功率仅占总功率的1~5%。是设计和计算进给机构零件强度和 刚度的依据。 ③ 背向力（径向分力）Fp 是Fr在切削深度方向上的分力。
磨削工艺特点(精)
精密机械制造基础
（3） 磨削速度大、磨削温度高。
磨削时砂轮的圆周速度可达35～50m/s，磨粒对工件表面 的切削、刻划、滑擦、熨压等综合作用，会使磨削区在瞬间产 生大量的切削热。由于砂轮的导热性很差，热量在短时间内难 以从磨削区传出，所以该处的温度可达800～1000℃，有时甚 至高达1500℃。因此，在磨削过程中，必须进行充分的冷却， 以降低磨削温度。
（4） 砂轮磨料具有很高的硬度和耐热性。
磨削力也可以分解为径向、轴向、切向三个互相垂直的分 力。径向切削分力约为切向分力的1.5～3倍。因此，机床—夹 具—砂轮—工件构成的工艺系统会产生弹性变形而影响加工精 度，所以在磨削加工最后进行一定次数无径向进给的光磨行程。
精密机械制造基础
（5） 砂轮有自锐性。来自谢 谢！精密机械制造基础
（1） 能经济地获得高的加工精度和小的表面粗糙度。
磨削时的切削量极少，磨床一般具有较高的精度，并有 精确控制微量进刀的功能，所以能使工件获得高的加工精度。 由于磨削的切除能力较低，因此一般要求零件在磨削之前， 要用其它切削方法先切除毛坯上的大部分加工余量。
（2） 砂轮磨料具有很高的硬度和耐热性。
在车、铣、刨、钻等切削加工中，如果刀具磨钝，则必 须重新刃磨后才能继续进行加工。而磨削则不然，磨钝的磨 粒在磨削力的作用下会发生崩裂而形成新的锋利刃口；或是 自动从砂轮表面脱落下来，露出里层的新磨粒，从而保持砂 轮的切削性能，继续进行磨削。砂轮的上述特性称为自锐性。
机械加工常用金属材料和特性精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版机械加工常用金属材料和特性1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。
主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2. Q235A〔A3钢〕——最常用的碳素结构钢。
主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。
主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频外表淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频外表淬火后用于制造外表高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4. HT150——灰铸铁。
应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
金属切削加工中的主要现象及规律
课题2 切屑的种类及断屑
知识点 ＊各种切屑的特征及产生条件。 ＊切屑断裂的原因及预防措施。 技能点 ＊熟练应用断屑方法。
课题2 切屑的种类及断屑
一、课题引入 在某数控车床上以0.20的进给量，100
的切削速度，一刀粗车(加工余量为6)某中 碳钢工件时，出现了不易折断的带状切屑， 严重影响了加工的进行。针对这种情况， 如何才能有效地断屑呢？
课题2 切屑的种类及断屑 图2-8 切屑的种类
课题2 切屑的种类及断屑
2. 挤裂切屑 如图2-8(b)所示，挤裂切屑外形与带状切屑相似， 但变形程度比带状切屑大。这种切屑是在加工塑性金属材 料，切削厚度较大，切削速度较低，刀具前角较小时得到 的。此时切削力波动较大，切削过程中产生一定的振动， Байду номын сангаас加工表面较粗糙。 3. 单元切屑 如图2-8(c)所示，加工塑性较差的金属材料时，在 挤裂切屑基础上将切削厚度进一步增大，切削速度和前角 进一步减小，使剪切裂纹进一步扩展而断裂成梯形状的单 元切屑。
课题一1 切、削课中题的变引形入 如图2-1所示，在切削加工过程中，随
着切削层在刀具作用下变成切屑的同时将伴 随有各种现象。这些现象的出现均源于加工 过程中的变形。则，在切削加工过程中，到 底发生了怎样的变形？如何去衡量这些变形 呢？
图2-1 金属的切削加工
课题1 切削金中的属变切形削加工过程是在刀具作用下进 行的，因为刀具的作用，在刀具切削刃附近 必然存在变形和不同的变形区域。由于被切 削材料的性能及刀具几何参数的不同，造成 了切屑变形的巨大差异，并且在切削加工中 出现了多种物理现象，例如形成各种切屑、 产生积屑瘤和刀具磨损等。这些现象的出现 对切削加工必然产生相应的影响，例如降低 表面质量和加剧刀具磨损等。为了满足加工 要求，必须对加工中的变形进行严格的控制， 这就要求我们了解切削加工的本质和现象， 熟悉加工中的变形规律。
钛合金材料特性及切削加工方法
Topical Technology专题技术2020年 第5期冷加工15钛合金材料的应用目前已成为仅次于铁、铝的第三种金属材料，被广泛应用于各领域各行业，特别是近年来航空工业制造领域的应用急剧增加（如B787、A380及军用航空器），其发展之迅猛给予加工制造行业带来了很大的挑战，如生产效率低、刀具寿命段、零件加工质量废品率高等。
因此，对金属加工刀具综合性能提高及合理有效的加工方法也提出了更高、更新的挑战。
首先，钛合金相对密度低（ρ=4.5g/cm 3）、比强度（σb 和ρ比）高，弹性模量小；具有良好的塑性和韧性；钛合金在高温或低温状况下能保持较稳定的物理、化学性能。
如某些钛合金和工业纯钛在－253℃超低温下塑性和韧性仍然良好，而某些钛合金在550℃高温条件下长期使用仍然能保持较高的热稳定性；另外，钛合金具有优异的耐蚀性，它比不锈钢的钝态区域宽，氧化膜抗氯离子能力强。
在海洋大气、海钛合金材料特性及切削加工方法■■松德刀具（长兴）科技有限公司 （浙江湖州 313100） 赵晓强 李陇涛摘要：通过对钛合金零件的加工测试，分析钛合金材料的特性，并通过优化刀具加工方法，从而提高钛合金材料的加工效率。
关键词：钛合金；材料；切削力；刀具；航空航天加工要求。
对于航空器的特殊要求，科学家们不断研发出与其适配的新型航空器钛合金材料，来满足航空器机械零部件的高刚性、大强度和重量轻、体积小等设计要求。
随之而来造成后续的钛合金机械零件加工效率低、工艺性差。
金属切削加工中，切削刀具与被加工零件材料之间关系相互矛盾。
当相互对立又相互联系的任何一方，如果有了新的突破和创新，就会迫使另外一方获得一个更新的发展。
如果仍然采用传统材料的加工方法和加工刀具，将会在加工效率、加工质量和加工刀具成本上大打折扣。
为了应对和适应新型钛合金零件的不断增加和对其加工性能、加工效率和加工精度等方面的要求，刀具界都在不断地改进各自的刀片基体材质、几何角度设计、涂层技术和创新的加工方法，来满足对新的钛合金材料零件的高效加工要求，特别是满足近年来对航空水、湿氯气、氯化物、次氯酸、硫化物、硫酸盐、大多数氧化性酸和有机化合物环境下，都有其优良的耐蚀性，同时钛合金还具有较高的抗冲击性能。
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四.改善切削加工的途徑
2.選用合適的刀具.切削參數和工藝: ► 依据材料性質的不同選用不同的刀具及加工參數. ► 依据材料性質及零件使用要求采取不同工藝 如鈦合金,導熱系數小,已加工表面經常出現硬而脆的 外皮,化學性能活潑,高溫下易與氧氮等元素化合生 成脆硬物質.故刀具宜采用硬度高,導熱性好的合金 刀具,加工參數宜采用切削速度不高但切削深度與 進給量適當加大的參數加工.
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三.影響加工性能的因素
2.金屬材料化學成分的影 響: ► 碳:低碳鋼(含碳量少于 0.15%)與高碳鋼(含碳 量大于0.5%)加工性能 都不好. ► 其它如錳.硅.鉻.鉭.鉛. 硫.氧.氮等對加工性能 影響較大.
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三.影響加工性能的因素
3.金屬的熱處理狀態和金 相組織的影響:
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四.改善切削加工的途徑
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三.影響加工性能的因素
1.金屬材料物理性能的影響: ► 塑性:材料發生變形后不能恢復原狀,產生金屬 流動的能力. ► 一般材料的塑性越大越難加工. ► 韌性:材料發生變形后恢復原狀的能力. ► 材料韌性越高加工性越差.如合金結構鋼其強 度大,韌性高,故較難加工.
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三.影響加工性能的因素
1.金屬材料物理性能的影響: ► 導熱性:材料傳遞熱量的能力.用導熱系數表示. ► 導熱系數越大,加工性能越好.如不銹鋼導熱系 數為普通鋼的1/3~1/4.而銅鋁的導熱系數為 普通鋼的2~8倍.
金屬材料的切削加工特性
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培訓內容
► ► ►
金屬材料切削加工性的常用指標
影響金屬材料加工性能的因素 改善加工性能的途徑
2
一.金屬材料切削加工特性
加工特性: 金屬材料進行切削加工的難易程度
►
刀具的切削加工性能與材料切削加工性的關 系最為密切 ,不能脫離刀具的切削性能孤立 地加工材料的切削性能,應將兩者結合起來.
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四.改善切削加工的途徑
3.選取適當的冷卻液.
總之,影響材料切削加工的因素很多.僅從 個別因素分析切削加工性是不全面的,應綜合 考慮.
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二.衡量切削加工性能的指標
2.切削力或切削溫度是指: 在相同的切削條件下,凡切削力大或切削溫 度高的金屬材料,加工性能差;反之加工性能好. 如: 鋁合金 420 420F D2 加工性 能依次降低.
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二.衡量切削加工性能的指標
3.加工表面質量是指: 金屬材料的加工表面質量(包括表面粗糙度. 冷作硬化程度及殘余應力等)好則其加工性能 好,反之較差. 如:低碳鋼加工性能不如中碳鋼,純鋁不如鋁合 金.
1.
通過熱處理改變材料的組織和機械性能 .熱處理:將金材料通過一定時間的加熱保溫 冷卻,以改變其內部組織結構的一種工藝. .常用熱處理的方法及作用: A>退火:在臨界溫度以上保溫一定時間,緩 泠到500度以下得到平衡狀態組織. 目的:軟化材料,改善組織,便於切削加工.
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四.改善切削加工的途徑
B>淬火:在臨界溫度以上保溫一定時間,快泠 如油泠,水冷,風冷等得到非平衡狀態組織 目的:提高材料的硬度和強度.滿足使用要求. C>回火:在臨界溫度以下保溫一定時間的工 藝.所有零件淬火后都需回火,它有淬火后回火 和冷加工后去應力回火兩種. 目的:穩定組織,消除應力.
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二.衡量切削加工性能的指標
4.切屑控制或斷屑難易:主要在自動機 床或自動生產線上做加工性能指標. 凡切屑易控制或斷屑容易的材料,則 其加工性能好,反之較差.
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三.影響加工性能的因素
1.金屬材料物理性能的影響: ► 硬度:材料抵抗局部塑性變形的能力.有洛氏硬 度.布氏硬度和維氏硬度三種. ► 強度:材料抵抗外力破壞的能力. ► 一般材料的硬度和強度越高,加工性能越差.如 高強度鋼比一般鋼材難加工.
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ห้องสมุดไป่ตู้
二.衡量切削加工性能的指標
1. 2. 3.
4.
刀具壽命或者一定壽命下的切削速度 切削力或者切削速度 加工零件的表面質量 切屑控制或斷屑的難易程度
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二.衡量切削加工性能的指標
1.刀具壽命或一定壽命下的切削速度是指: 在相同的條件下,刀具壽命越長則材料切削加 工性能越好.或在刀具壽命相同的條件下,切削 速度越大,材料的切削加工性能越好;反之越差.