切削性能
材料的工艺性能包括
材料的工艺性能包括材料的工艺性能是指材料在加工过程中所表现出来的性能特点,包括可加工性、热处理性、焊接性、表面处理性等方面。
这些性能直接影响着材料的加工工艺和最终制品的质量。
下面将对材料的工艺性能进行详细介绍。
首先,可加工性是材料工艺性能的重要指标之一。
它包括材料的切削性能、变形性能和焊接性能。
切削性能是指材料在切削加工过程中的耐磨性和切屑排出性能。
变形性能是指材料在冷热加工过程中的塑性变形能力和回弹性能。
而焊接性能则是指材料在焊接过程中的熔透性、热裂敏感性和气孔产生倾向等特性。
这些性能直接影响着材料的加工难易程度和加工质量。
其次,热处理性是材料工艺性能的另一个重要方面。
热处理性包括材料的淬火性能、回火稳定性和热处理变形倾向等指标。
淬火性能是指材料在淬火过程中的硬化深度和变形量。
回火稳定性是指材料在回火过程中的硬度稳定性和抗软化能力。
热处理变形倾向则是指材料在热处理过程中的变形量和变形均匀性。
这些性能直接影响着材料的热处理工艺和最终的组织结构和性能。
另外,表面处理性也是材料工艺性能的重要方面之一。
表面处理性包括材料的表面清洁性、表面粗糙度和表面涂覆性等特性。
表面清洁性是指材料表面的氧化皮和污染物的清除难易程度。
表面粗糙度是指材料表面的粗糙程度和表面质量。
表面涂覆性则是指材料表面的涂覆附着力和涂覆均匀性。
这些性能直接影响着材料的表面处理工艺和最终的外观质量。
综上所述,材料的工艺性能是影响材料加工工艺和最终制品质量的重要因素。
可加工性、热处理性和表面处理性是材料工艺性能的主要方面,它们相互交织、相互影响,共同决定着材料的工艺性能优劣。
因此,在材料选择和加工工艺设计过程中,必须充分考虑材料的工艺性能,以确保最终制品的质量和性能达到要求。
机床加工中的刀具性能测试与评估
机床加工中的刀具性能测试与评估随着制造业的发展,机床加工在工业生产中扮演着重要角色。
而机床的刀具作为加工的核心工具,其性能的测试与评估对于提高加工质量和效率至关重要。
本文将探讨机床加工中刀具性能测试与评估的相关内容。
一、刀具性能测试的意义及分类刀具性能测试是为了验证刀具在实际加工中的表现,以评估其性能好坏。
刀具性能测试主要包括耐磨性、切削性、刚性等多个方面。
在实际应用中,可以通过实验室测试、现场测试及观察等方式进行。
1. 耐磨性测试耐磨性是刀具的重要性能之一。
耐磨性测试主要通过摩擦磨损实验来评估刀具在长时间工作过程中的耐磨能力。
借助方式可以进行刀具磨损状态的监测和分析,以便更好地进行刀具性能评估。
2. 切削性测试切削性是指刀具在切削过程中的工作能力和效率。
切削性测试主要通过在实际加工中对刀具的切削力、切削温度、切削负荷等参数进行测量和分析,以评估刀具在工作中是否具备较好的切削性能。
3. 刚性测试刀具的刚性对加工精度和表面质量有着重要影响。
刚性测试主要通过对刀具的振动、刚度等参数进行测量和分析,以评估刀具在加工过程中的刚性表现。
二、刀具性能评估的方法刀具性能评估是通过对刀具在实际工作中的表现进行定量分析,以便得出相应的评估结果。
目前常用的刀具性能评估方法主要包括实验测量、数据分析和模拟仿真等。
1. 实验测量方法实验测量方法是最常用的刀具性能评估方法之一。
通过在实际加工中对刀具的切削力、磨损情况、工件表面质量等参数进行测量和分析,以评估刀具的性能。
2. 数据分析方法数据分析方法是一种基于大量数据统计和分析的评估方法。
通过采集和分析刀具的使用数据,如刀具寿命、加工效率等,从而评估刀具的性能。
3. 模拟仿真方法模拟仿真方法是一种通过计算机模拟和仿真技术来评估刀具性能的方法。
通过建立刀具加工过程的仿真模型,模拟刀具的磨损、切削力等情况,以评估刀具的性能。
三、刀具性能测试与评估的意义和挑战刀具性能测试与评估对于提高加工质量和效率具有重要意义。
材料切削加工性能实验指导书
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机械基础系列实验:7-02A 材料切削加工性能实验
3)选择硬件并配置硬件 选择 WP-C401
4)测试硬件 5)确认设定(同时返回主界面) 6)选择恰当坐标设定(主界面右下角) 7)按“刷新”按钮确认坐标设定 8)按采集按钮 9)按“前进”、“后退”调整图形的时间方向 10)当采集完毕后按停止按钮 11)根据需要决定是否存盘。
认真阅读粗糙度样板的使用说明书,对同一零件的不同的三个部位进行测量,取平均。
对不同的材料进行粗车和精车到φ45×200,测量所获得的零件的表面粗糙度。然后将 10
号钢、45 号钢经过正火,T10 经过球化退火后,用同样的工艺参数进行加工,并测量所获
得的零件的表面粗糙度。将以上结果填入表 3-1 中。
三、用切削温度评定材料的切削性能
在相同切削条件下,凡切削温度较高的材料较难加工,即加工性差,反之,则加工性好。 (一)实验目的:
1. 掌握切削温度的测量方法; 2. 掌握材料的切削性能与切削温度的关系。
(二)实验原理 人工热电偶法:是将两种预先经过标定的金属组成热电偶,热电偶的热端焊接在刀具或
工件的预定要测量温度的点上,热电偶的冷端通过导线串联测温计上,测温计的信号由计算 机采集。
该实验的原理框图如下:
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机械基础系列实验:7-02A 材料切削加工性能实验
(三)实验内容及材料 选择不同强度的圆棒材料,在相同切削工艺参数下,进行粗车和精车,比较加工时
的切削温度。 (四)实验设备及仪器
普通车床、测温仪、硬质合金(或高速钢)车刀 (五)实验步骤:
z 认真阅读各种仪器的使用说明书; z 安装好刀具,调试好各种测量仪器; z 开动车床进行切削,并采集数据; z 停车、储存采样数据; z 更换不同材质的试棒, z 改变机床的参数,对上述试件进行车削,并采集数据; z 切断电源,清理实验现场; z 分析测量结果,写实验报告,并回答问题。 (六)测温软件使用说明:
材料加工学相关知识点总结
材料加工学相关知识点总结一、材料加工学的基本概念1.材料的力学性能材料的力学性能是指在外力作用下产生的变形,包括塑性变形和弹性变形。
其弹性变形是指物体在外力的作用下发生形变,当撤去外力后,它能恢复到原来的形状,这种形变称为弹性变形;而塑性变形是指在外力的作用下,物体发生的不可逆形变。
2.材料的加工性能材料的加工性能是指材料在外力作用下的变形和断裂性能。
材料的加工性能决定了它是否适合进行某种特定的加工工艺,例如冷镦、冷锻、冲压等。
3.材料的切削性能材料的切削性能是指材料在切削过程中的性能。
材料的切削性能包括硬度、韧性、断裂性和耐磨性等。
4.材料的热加工性能材料的热加工性能是指材料在高温条件下的变形、变质和断裂性能。
材料的热加工性能是决定材料在热加工过程中能否顺利进行的重要因素。
5.材料的切削加工切削加工是通过刀具对工件进行相对运动,以实现工件形状、尺寸和表面质量的要求。
切削加工是常见的金属加工方式,包括车削、铣削、镗削、刨削等。
6.材料的非切削加工非切削加工是不通过刀具对工件进行相对运动而实现加工的一种加工方式。
非切削加工包括压铸、锻造、冷锻、冷镦、冲压、拉伸、折弯等。
7.材料的热处理热处理是通过加热、保温和冷却过程,改变材料的组织结构和性能,以达到提高材料力学性能、物理性能和化学性能的目的。
热处理包括退火、正火、淬火、回火、等温退火、调质处理等。
8.材料的表面处理表面处理是通过对材料表面进行改性,以实现对材料表面性能的改善。
表面处理包括镀层、喷涂、表面改性、电化学处理、化学处理等。
9.材料的加工原理材料的加工原理包括变形加工原理、切削加工原理、热处理原理、表面处理原理等。
这些原理是材料加工的理论基础,对于指导和改进加工工艺具有重要的意义。
10.材料的加工工艺材料的加工工艺是指在具体的加工条件下,通过采取一定的措施,使材料获得所需的形状、尺寸和表面质量的一系列工艺技术。
二、材料加工的基本方法1.切削加工切削加工是以切削刀具对工件进行相对运动,通过对工件的材料进行断屑的方式,实现对工件形状、尺寸和表面质量的要求。
刀具材料基本要求及种类代号用途
刀具材料基本要求及种类代号用途一、刀具材料对切削部分的基本要求1、切削性能方面(1)高硬度和耐磨性好刀具材料应比被切削加工工件材料的硬度高,一般硬度指标均达HRC60以上。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力,一般地说,刀具材料硬度愈高则耐磨性愈好。
(2)有足够的强度和韧性强度和韧性是衡量刀具在切削过程中承受各种应力和冲击的能力,一般用抗弯强度和冲击韧度来表示。
(3)有高耐热性和良好的导热性。
2、工艺性能方面有良好的工艺性能如热处理性能好、磨削性能好、热处理工艺性能好、锻造性、焊接性能好。
二、刀具材料的种类、牌号、规格用途和性能1、碳素工具钢是含碳量较高的优质钢。
优点是淬火后硬度较高,可达HRC61~HRC 65,且价格低廉。
缺点是不耐高温,在200℃~250℃即失去原来的硬度,耐磨性差,淬透性差。
用于制造低速手用工具。
如锉刀、锯条、简易冲模剪切刀片等。
常用牌号有T10、T10A、T12、T12A锉刀锯条2、合金工具钢是在碳素工具钢中加入一定量的铬(Cr) 钨(W)锰(Mn)等合金元素,以提高材料的耐热性、耐磨性的韧性。
其淬透性较好,热处理变形小。
淬火硬度可达HRC61~HRC 65,能耐350℃~400 ℃的高温。
可用来制造形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具,如铰刀、拉刀等。
常用牌号有9SiCr、CrWMn等。
铰刀拉刀3、高速钢是含W和Cr较多的合金工具钢。
常用的牌号有W18Cr4V 和W9Cr4V2,能在600 ℃左右的高温下保持硬度,淬火后硬度可达HRC62~HRC65.用来制造形状复杂的特殊刃具,如铣刀、钻头等。
锥柄钻头柱柄钻头立铣刀4、硬质合金主要成分是碳化钨WC和钴Co.硬度可达HRA89~HRA 93.在900℃~1000 ℃内仍能进行正常切削,切削速度比高速钢高4-10倍。
目前国产硬质合金分两类:一类是由WC和Co组成的钨钴类,即K类(YG 类);一类是由WC、TiC和Co组成的钨钛钴类,即P类(YT类)。
切削参数sfm
切削参数sfmSFM(Surface Feet per Minute)是切削参数的重要指标,用于描述切削工具在单位时间内在工件表面上移动的距离。
它是衡量切削速度的一种常用单位,对于切削加工的质量和效率有着重要的影响。
切削参数是指在切削加工过程中,通过调整切削速度、进给速度、切削深度等参数来控制和调整切削过程的技术参数。
而SFM就是切削速度的一种常用参数,它是指在每分钟内切削刀具与工件之间接触的表面长度。
SFM的计算公式是:SFM = π × 刀具直径 × 转速 / 12在实际应用中,切削参数的选择对于保证切削加工质量、提高生产效率和延长刀具寿命都起着至关重要的作用。
而SFM作为切削速度的重要指标,对于刀具的磨损、切削力的大小、加工表面的质量等都有着直接的影响。
适当调整SFM可以有效控制刀具的磨损。
切削速度过高会使刀具受热过多,导致刀具的硬度降低和刃口的磨损加剧;而切削速度过低则容易使刀具产生冷磨损,影响刀具的切削性能和寿命。
因此,在实际加工中,根据材料的硬度和刀具的材质,合理选择适当的SFM 可以减少刀具的磨损,延长刀具的使用寿命。
合理调整SFM对于控制切削力的大小也非常重要。
切削速度的增加会导致切削力的增加,而切削力的大小直接影响到切削过程中刀具和工件的力学性能。
如果切削力过大,不仅会导致刀具的振动和变形,还会使工件的表面质量下降;而切削力过小则可能导致切削过程不稳定。
因此,在切削加工过程中,要根据具体的加工要求和刀具的特性,合理选择适当的SFM,以控制切削力的大小。
调整SFM还可以影响加工表面的质量。
切削速度的大小会直接影响到加工表面的光洁度和粗糙度。
通常情况下,较高的切削速度可以获得较好的加工表面质量,但是如果切削速度过高,会导致切削过程中产生较大的热量,使工件表面容易产生烧伤和粘结现象;而切削速度过低则容易使切削过程中产生较大的切削力,影响加工表面的质量。
因此,在实际加工中,要根据具体的材料和加工要求,选择适当的SFM,以获得较好的加工表面质量。
刀具材料对金属切削性能的影响
刀具材料对金属切削性能的影响切削加工是一种常用的金属加工方法,针对不同的金属材料,我们需要选择合适的刀具材料以达到最佳的切削效果。
刀具材料的选择将直接影响到加工过程中的切削性能,如切削力、切削温度、切削速度、切削表面质量等。
本文将重点探讨刀具材料对金属切削性能的影响。
1. 高速钢刀具高速钢刀具是应用最为广泛的刀具材料之一,它具有良好的耐磨性和热稳定性。
高速钢刀具适用于中等强度金属的切削加工,如碳钢、合金钢等。
它的主要优点是价格较低、易加工、寿命较长。
然而,高速钢刀具在高温环境下容易产生热软化现象,导致切削刃失去硬度,限制了其应用范围。
2. 硬质合金刀具硬质合金刀具由钨钴合金和碳化物组成,具有优异的硬度和耐磨性。
它适用于高硬度金属的切削加工,如铸铁、不锈钢等。
硬质合金刀具的耐磨性远远超过高速钢刀具,因此寿命较长。
然而,硬质合金刀具的价格相对较高,易受冲击和振动环境的影响。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具主要由氧化铝和氮化硅等耐磨材料制成,具有极高的硬度和耐磨性。
它适用于高速切削和高硬度金属的加工,如钢铁、钛合金等。
陶瓷刀具的主要优点是高温稳定性好,能承受高温切削环境下的高速、高温切削,且切削力较小。
然而,陶瓷刀具容易受到冲击和振动的破损,价格较高,不适用于粗糙加工和较大切削深度。
4. 超硬刀具超硬刀具主要包括单晶金刚石和立方氮化硼刀具。
它们具有极高的硬度和耐磨性,适用于加工高硬度和高硬度脆性材料,如玻璃、陶瓷、石墨等。
超硬刀具的优点是切削力小、切削表面质量高,可实现更高的加工精度。
然而,超硬刀具的价格非常昂贵,制造和修复困难,对加工条件的要求也很高。
总结起来,刀具材料对金属切削性能的影响主要体现在刀具的耐磨性、硬度和热稳定性等方面。
不同的切削任务需要选择适合的刀具材料来实现最佳的切削效果。
在实际应用中,我们需要根据不同的金属材料特性、切削环境和加工要求等因素综合考虑,选择合适的刀具材料。
工件材料的切削加工性的评定指标
工件材料的切削加工性的评定指标
工件材料的切削加工性的评定指标
加工要求和生产条件不同,评定材料切削加工性的指标也不相同。
常用的评定指标有下面几种:
1.切削力或切削温度指标
在相同的切削条件下加工不同材料时,凡切削力大、切削温度高的工件材料,其切削加工性就差;反之,其切削加工性就好,在粗加工或机床刚性、动力不足时,常以切削力来评定材料的切削加工性能指标。
2.刀具寿命指标
在相同的切削条件下,使刀具寿命高的工件材料,其切削加工性好。
或者在一定刀具寿命下,所允许的最大切削速度高的工件材料,其切削加工性就好。
3.已加工表面质量指标
以常用材料是否容易保证得到所要求的已加工表面质量(常用表面粗糙度,或用加工硬化和残余应力等来衡量),作为评定材料切削加工性的指标。
加工后表面质量好的材料,其加工性好;反之,加工性差。
在精加工时,常以此作为加工指标。
4.切削控制性能指标
凡切削容易被控制或折断的材料,其切削加工性就好,反之,则差。
在自动机床或自动生产线上,常用切削控制的难易程度来评定材料的切削加工性。
一种工件材料很男在各方面都能获得较好的切削加工性指标,只能根据需要选择一项或几项作为衡量其切削加工性的指标。
在一般的生产中,常以保证一定的刀具寿命所允许的切削速度作为评定材料切削加工性的指标。
此外,还有用切削路程的长短、金属切除量或金属切除率的大小作为指标来衡量材料的切削加工性。
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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切削参数和计算公式
切削参数和计算公式切削参数是决定切削加工过程中各项切削条件的重要参数,包括切削速度、进给量、切削深度等。
正确选择切削参数可以提高工件的加工质量和加工效率,降低刀具的磨损和工时成本。
在进行切削参数的选择时,需要考虑材料的硬度、韧性、切削性能以及刀具的材料、形状和质量等因素,综合考虑才能确定最佳的切削参数。
一、切削参数的影响因素1. 切削速度:切削速度是指工件上切削过程中切削刀具进给的线速度,一般用V表示,单位是m/min。
切削速度的选择直接影响到切削加工的效率和切削表面质量。
通常情况下,切削速度越高,加工效率越高,但是也会导致刀具的磨损增加。
切削速度的选择要根据材料的硬度和切削性能来确定。
2. 进给量:进给量是指每分钟工件沿切削刀具的运动方向移动的距离,一般用f表示,单位是mm/rev。
进给量的选择影响到切削中切屑的形成和工件表面的光洁度。
进给量越大,切屑越容易破碎和排出,工件表面粗糙度越大,但是加工效率越高。
进给量的选择要根据切屑的形成和排出情况以及工件表面要求来确定。
3. 切削深度:切削深度是指切削刀具在一次切削过程中切入工件的深度,一般用a表示,单位是mm。
切削深度的选择直接影响到切削力和切屑的形成。
切削深度越大,切削力越大,切屑的形成和排出也更加困难。
切削深度的选择要根据工件的尺寸和形状以及切削刀具的刃数和形状来确定。
4.切削角度:切削角度是指切削刀具刀尖与工件表面之间的夹角,一般用α表示。
切削角度的选择影响到切削力和切屑的形成。
切削角度越小,切削力越小,但是刀具的强度也会减小。
切削角度的选择要根据工件材料的硬度和切削性能以及切削刀具的刃数和形状来确定。
二、切削参数的计算公式1.切削速度的计算公式:切削速度V=π×D×N/1000其中,V为切削速度,单位是m/min;D为刀具直径,单位是mm;N 为主轴转速,单位是r/min。
2.进给量的计算公式:进给量f=V×n其中,f为进给量,单位是mm/rev;V为切削速度,单位是m/min;n 为主轴转速,单位是r/min。
刀具材料对金属切削性能的影响与选择准则
刀具材料对金属切削性能的影响与选择准则切削加工是制造业中常用的加工方法之一,它通过刀具对工件进行削除材料的操作。
刀具材料的选择,对切削加工的效率、质量和经济性等方面产生重要影响。
本文将探讨刀具材料对金属切削性能的影响及其选择准则。
刀具材料对切削性能的影响:1.硬度:硬度是刀具材料对金属材料进行切削时能否保持足够强度的重要指标。
过低的硬度会导致刀具易损坏,过高的硬度则容易引起刀尖磨损。
因此,选择与被切削材料硬度适配的刀具材料是至关重要的。
2.耐热性:切削加工过程中,刀具会不可避免地受到高温影响,而当刀具材料耐热性不足时,会引发刀具的软化、塑性变形或断裂等问题,降低切削性能。
因此,在高温条件下使用具有良好耐热性的刀具材料是确保切削质量的关键。
3.刀具磨损抗性:刀具长时间切削工作后会发生磨损,而刀具材料的磨损抗性能够直接影响切削加工的稳定性和效率。
优良的刀具材料应具备高抗磨损性能,以延长刀具的使用寿命和稳定性。
4.切削稳定性:切削过程中,刀具与被切削材料之间会产生摩擦和热量,如果刀具材料导热性能不佳,热量无法迅速散发,容易引起刀具加热和切削力的不稳定,降低切削加工的精度和效率。
因此,刀具材料的导热性能也是需要考虑的因素。
刀具材料的选择准则:1.被切削材料:不同的金属材料具有不同的硬度和热导率,因此需要根据被切削材料的性质,选择与其相匹配的刀具材料。
一般来说,对于低硬度材料,如铝合金,可以选择高速钢作为刀具材料;对于高硬度材料,如不锈钢,可以选择硬质合金或陶瓷刀具材料。
2.切削条件:切削速度、进给速度和切削深度等切削条件对刀具材料的要求也不同。
在高切削速度和进给速度下,刀具材料需要具备较高的硬度、耐热性和磨损抗性;而在大切削深度条件下,刀具材料需要具备较高的韧性,以避免刀具破裂。
3.经济性考虑:刀具材料的选用还应考虑经济性因素。
不同的刀具材料价格差异较大,而且刀具磨损也是不可避免的。
因此,在权衡性能和成本之间,需要选择性价比较高的刀具材料,以提高切削加工的经济效益。
钢结构构件的工艺性能指标
钢结构构件的工艺性能指标
钢结构构件的工艺性能指标包括以下几个方面:
1. 焊接性能:钢结构构件通常需要进行焊接加工,因此焊接性能是一个重要的指标。
包括焊接接头的强度、可焊性、抗裂性、抗疲劳性等。
2. 切削性能:在制造过程中,可能需要对钢结构构件进行切削加工,因此切削性能也是重要的指标。
包括切削性能良好的钢材具有较高的硬度和耐磨性。
3. 冷变形性能:制造过程中可能需要对钢结构构件进行冷加工,因此冷变形性能是一个重要指标。
冷变形性能好的钢材具有较好的韧性和可塑性。
4. 热变形性能:一些特殊的工艺要求可能需要对钢结构构件进行热变形加工,因此热变形性能也是一个重要指标。
热变形性能好的钢材具有较好的耐高温性、不易发生晶粒长大和脆化等问题。
5. 高温性能:钢结构构件在使用过程中可能需要承受高温环境,因此高温性能也是一个重要指标。
包括抗氧化性、抗热脆性、抗蠕变性等。
以上是钢结构构件工艺性能的一些常见指标,具体指标要根据实际使用要求和加工工艺选择。
选择切削参数和常用计算公式
选择切削参数和常用计算公式切削参数是在切削过程中对刀具、工件和切削液等条件所做的一系列选择,它们直接影响着切削效果和加工质量。
常用的切削参数包括:切削速度、进给量、切削深度、刀具半径、切削角度等。
下面将介绍一些常用的切削参数及其计算公式。
1. 切削速度(Cutting Speed)切削速度是指刀具单位时间内划过工件表面的长度。
在机械加工中,切削速度通常用单位时间刀具切削长度来表示,单位是米/分钟(m/min)或英尺/分钟(ft/min)。
切削速度的选择主要取决于材料的切削性能、机床的性能以及刀具的材料和加工质量要求等因素。
常用的切削速度计算公式如下:切削速度(m/min)= π×刀具直径(mm)×转速(r/min)/ 10002. 进给量(Feed Rate)进给量是指单位时间内刀具在工件表面移动的距离,通常用毫米/转(mm/rev)或英寸/转(inch/rev)来表示。
进给量的选择要根据切削性能、切削深度和加工质量要求等因素进行综合考虑。
常用的进给量计算公式如下:进给量(mm/rev)= 进给速度(mm/min)/ 转速(r/min)3. 切削深度(Cutting Depth)切削深度是指刀具在工件上切削时,刀具刀尖与工件表面之间的距离,通常用毫米(mm)或英寸(inch)来表示。
切削深度的选择应根据工件材料的切削性能、机床的性能以及刀具的材料和加工质量要求等因素进行综合考虑。
4. 刀具半径(Tool Radius)刀具半径是指刀具切削边界上切削物质经过切削力的作用下被切除的物质所产生的刀具延伸部分的半径,通常用毫米(mm)或英寸(inch)来表示。
刀具半径直接影响刀具与工件之间的剪切角度和切削力的大小。
5. 切削角度(Cutting Angle)切削角度是指刀具刃口与工件表面之间的夹角,它的大小对切削力、切屑形态和切削温度等具有显著的影响。
常见的切削角度有正角、负角和零角等。
lnmu0303刀片切削参数
lnmu0303刀片切削参数摘要:1.刀片切削参数的定义和作用2.刀片切削参数的分类3.影响刀片切削性能的主要因素4.如何选择合适的刀片切削参数5.刀片切削参数对加工效率和加工质量的影响6.总结正文:刀片切削参数是在机械加工过程中,用于描述刀片与工件之间相互作用的一系列技术参数。
这些参数对于保证加工效率和加工质量具有重要意义。
刀片切削参数可以分为以下几类:- 刀片类型:如铣刀、钻头、车刀等;- 刀片材料:如高速钢、硬质合金、陶瓷等;- 刀片形状:如圆刀、尖刀、球刀等;- 刀片尺寸:如直径、厚度等;- 切削速度:描述刀片在加工过程中的线速度;- 进给速度:描述刀片在加工过程中的进给速率;- 切削深度:描述刀片在加工过程中的切削厚度;- 刀具补偿:描述刀片在加工过程中的几何位置误差。
影响刀片切削性能的主要因素包括:- 工件材料:不同的工件材料具有不同的切削性能,需要选用合适的刀片材料和切削参数;- 刀片材料:刀片材料的硬度、韧性等性能直接影响切削性能;- 刀片形状:不同的刀片形状适用于不同的加工方式和加工要求;- 切削液:切削液的种类和性能对刀片切削性能和加工效率有重要影响。
在实际加工过程中,如何选择合适的刀片切削参数是保证加工效率和加工质量的关键。
选择时需要综合考虑以上因素,并根据实际加工情况进行调整。
刀片切削参数对加工效率和加工质量的影响主要表现在以下几个方面:- 合适的刀片切削参数可以提高加工效率,缩短加工时间;- 合适的刀片切削参数可以保证加工质量,降低废品率;- 合适的刀片切削参数有助于延长刀片使用寿命,降低刀片更换频率。
总之,刀片切削参数在机械加工过程中起着关键作用。
铝合金的切削性能研究报告
铝合金的切削性能研究报告铝合金是一种常见的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
研究铝合金的切削性能对于提高加工效率、降低成本具有重要意义。
以下是关于铝合金切削性能的研究报告。
一、研究目的:分析不同切削参数对铝合金的切削性能的影响,为优化切削工艺提供科学依据。
二、试验材料:选取常见的铝合金材料,如铝-铜合金、铝-镁合金等作为试验材料。
三、试验方法:采用切削力实时监测系统,对不同切削参数下铝合金的切削力进行监测。
同时,通过测量切削力、切削温度、切削表面质量等指标来评估切削性能。
四、试验结果:根据实验数据分析,得出以下结论:1. 切削速度对切削力和切削温度有较大影响。
随着切削速度的增加,切削力和切削温度也随之增加。
但是当切削速度超过一定范围时,切削力和切削温度趋于稳定。
2. 切削深度对切削力和切削温度的影响相对较小。
在一定范围内增加切削深度,切削力和切削温度略微增加,但增长速率较慢。
3. 切削液对切削力和切削温度的影响较大。
使用合适的切削液可以降低切削力和切削温度,改善切削表面质量。
4. 刀具材料和几何参数对切削性能的影响需要进一步研究。
五、结论和建议:根据对铝合金的切削性能研究,可以得出以下结论和建议:1. 在切削过程中,合理控制切削速度,避免过高的切削速度导致切削力和切削温度过高。
2. 选择合适的切削液,减少切削力和切削温度,提高切削表面质量。
3. 进一步研究刀具材料和几何参数对切削性能的影响,优化切削过程。
总之,铝合金的切削性能研究对于提高加工效率、降低成本具有重要意义,通过合理控制切削参数和选择合适的切削液,可以优化切削工艺,提高铝合金的切削性能。
pcd数控刀具切削参数
pcd数控刀具切削参数
摘要:
1.PCD 数控刀具切削参数的重要性
2.影响切削参数的因素
3.建议的切削参数
4.切削参数的调整方法
5.结论
正文:
PCD(聚晶金刚石)数控刀具切削参数在加工过程中起到关键作用,这些参数直接影响到加工效率和工件质量。
在选择切削参数时,需要综合考虑刀具材料、刀具形状、工件材料和加工环境等多种因素。
首先,切削速度是影响刀具磨损和工件表面质量的重要因素。
对于PCD 刀具,推荐采用较高的切削速度,一般在100-300m/min 之间。
进给速度也是影响加工效率的关键因素,合理的进给速度可以降低刀具磨损。
一般推荐采用较高的进给速度,如50-100mm/min。
其次,刀具的摆动角对于提高切削效率和刀具寿命也具有重要意义。
合理的摆动角有利于提高切削效率和刀具寿命。
推荐采用10-30°的摆动角,具体数值需根据刀具形状和工件材料调整。
此外,刀具的磨损补偿是保持切削性能的关键。
在加工过程中,刀具磨损是不可避免的。
磨损补偿是指在刀具磨损后,通过调整切削参数来保持切削性能。
推荐采用定期检测刀具磨损,并根据检测结果调整切削参数的方法。
最后,冷却液的选择和使用对于降低刀具磨损、提高加工效率和工件表面质量具有重要意义。
推荐采用含有机磨剂的冷却液,并根据实际加工情况调整冷却液的浓度和喷射压力。
总之,选择合适的PCD 数控刀具切削参数是提高加工效率和工件质量的关键。
加工中心刀具切削参数
加工中心刀具切削参数1. 切削速度(Cutting Speed):切削速度是指刀具在切削工件时的线速度,一般以米/分钟(m/min)为单位。
切削速度的选择应根据材料的性质和硬度来确定,以保证刀具在切削过程中不过热或不磨损。
切削速度过高容易导致刀具过热,切削速度过低则会损伤刀具刃口。
切削速度的选择是一个经验性问题,需要根据实际情况进行调整。
2. 进给速度(Feed Rate):进给速度是指加工中心在进行切削过程中刀具的前进速度,一般以毫米/转(mm/rev)为单位。
进给速度的选择需考虑切削过程中刀具的刃口磨损和工件表面光洁度。
进给速度过高容易导致刃口磨损,进给速度过低则会导致工件表面粗糙度增加。
进给速度的选择也需要根据实际情况进行调整。
3. 切削深度(Cutting Depth):切削深度是指每次刀具进给的深度,一般以毫米为单位。
切削深度的选择应根据刀具尺寸和切削性能来确定,以避免刀具过度磨损或切削过程中出现振动。
切削深度过大容易导致刀具断裂,切削深度过小则会降低加工效率。
切削深度的选择也需要根据实际情况进行调整。
4. 切削角度(Cutting Angle):切削角度是指刀具切入工件时与工件表面的夹角。
切削角度的选择应根据刀具的形状和切削性能来确定,以保证刀具在切削过程中能够切入工件并顺利进行切削。
切削角度对切削力和刀具寿命有着显著的影响。
切削角度的选择也需要根据实际情况进行调整。
5. 切削液(Cutting Fluid):切削液是指在切削过程中用于冷却刀具和工件的液体。
切削液可以有效降低切削温度、减少切削力和刃口磨损,提高加工质量和刀具寿命。
切削液的选择应根据加工材料和切削性能来确定,以保证切削效果的最佳化。
综上所述,加工中心刀具切削参数是切削加工中的重要参数,对于加工质量和效率具有重要意义。
在实际操作中,需要根据材料性质、刀具特点和切削要求来灵活调整这些参数,以达到最优的加工效果。
大刀片切削与小刀片切削性能比较研究
大刀片切削与小刀片切削性能比较研究切削工艺在现代制造业中起着重要作用,而刀片作为切削工具的核心部件,其性能表现对加工质量和效率有着直接影响。
在刀片中,大刀片和小刀片是较为常见的两种类型,它们在切削性能上有着一定差异。
本文将对大刀片切削与小刀片切削性能进行比较研究,以期为实际生产提供参考依据。
首先,从切削力角度比较大刀片和小刀片的性能。
大刀片相对于小刀片,具有较大的切削面积,因此在切削过程中能够承受更大的切削力。
这使得大刀片在加工硬度较高的材料时表现出更好的耐磨性和切削稳定性。
同时,大刀片的切削力较大,也意味着它能够较快地完成加工任务,提高生产效率。
而小刀片虽然切削面积较小,但其切削力相对较小,适用于加工脆性材料和精密加工,能够实现更高的切削精度。
其次,从切削表面质量比较大刀片和小刀片的性能。
大刀片由于其较大的切削面积和切削力,对工件的表面质量影响较小,往往能够实现较高的切削速度和加工效率。
然而,大刀片在一定程度上可能会引起较大的切削震动和热量,导致加工表面质量不佳。
相比之下,小刀片由于其较小的切削面积和切削力,切削过程中对工件的表面影响较小,能够实现较高的切削精度和表面光洁度。
此外,从刀片寿命和经济性角度比较大刀片和小刀片的性能。
大刀片由于其较大的切削面积和切削力,往往能够承受更大的工作强度,延长刀片的使用寿命。
同时,大刀片的切削效率高,可以在较短的时间内完成加工任务,提高生产效率。
然而,大刀片的制造和维护成本较高,对刀座等设备要求较高,增加了生产成本。
相比之下,小刀片虽然寿命相对较短,但由于其较小的尺寸和制造成本较低,使用起来更加经济实用。
总体来说,大刀片和小刀片各有其适用的场景。
大刀片适用于加工硬度较高的材料,能够实现较高的切削效率和工作表面光洁度,但其可能引起较大的切削震动和热量。
小刀片适用于加工脆性材料和精密加工,能够实现较高的切削精度和表面光洁度,但其切削力较小,加工效率相对较低。
综上所述,大刀片和小刀片在切削性能上有一定差异。
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两种Ti(C,N)基金属陶瓷刀具切削性能的研究
摘要:Ti(C.N)基金属陶瓷是本世纪七十年代出现的一种新型工具材料,具有许多优良的性能。
本文用传统的粉末冶金的方法制备了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具试样和超细晶Ti(C,N)基金属陶瓷刀具试样,对两种刀具试样进行切削性能实验,对比其性能的优异,为制备性能更优异的金属陶瓷刀具提供理论依据。
关键字:纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具,超细晶Ti(C,N)基金属陶瓷刀具,切削性能
ABSTRACT :As a new kind of tool material in seventy’s, has many good properties. The cutting and wear behaviors of two kinds of cermets cutters were investigated in this paper,which expects to present theoretical instruction for preparation of high performance cermets cutters and enrich materials design theory.Key words:Nano TiN modified TiC-based cermets cutters,Ultra-fine Ti(C,N)一based ccrmets cutters,Cutting performance
1引言
Ti(C,N)金属陶瓷刀具是20世纪70年代初发展起来的一种新型材料刀具,由于具有硬度高、耐磨性好、高温力学性能优良和不易与金属发生粘结等特性,广泛应用于难加工材料的切削加工中,并可用于超高速切削、高速干切削和硬材料的切削加工【1】。
由于全球W的价格不断上涨,所以其是代替硬质合金刀具材料的很好选择。
但是也存在抗塑性变形能力、抗崩刃性能差及韧性不好等问题。
因此,长期以来对金属陶瓷刀具进行增韧一直是国内外科技工作者努力的方向,而近十年多来出现的通过纳米材料添加对传统材料进行改性,改善了金属陶瓷的力学性能。
本文通过将纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀具和用亚微米级Ti(C,N)粉末为原料烧结的金属陶瓷刀具加工成可转位车刀片,按照实际的生产条件来进行切削性能实验,考察不同成分和不同后角条件下,刀具的耐用度和失效形式。
研究纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀具的切削性能。
2 试验
本实验所用的刀具是自行研制的,试验用粉末原料均为外购。
其中TiC和Ti(c,N)粉末购于石家庄华泰纳米陶瓷材料厂;TiN纳米粉购于中国科学院成都有机化学;Ni粉购于四川江油国营八五七厂。
其余粉末均从株洲硬质合金厂购得。
本实验所用的TiC粉末为微米级,Ti(C,N)粉末为亚微米级,而TiN为纳米级。
实验中TiN、WC、Mo和C的添加量分别取为lO%、15%、5%、1%。
另外为了保证金属粘结相对陶瓷相的润湿性,制出致密的高性能的金属陶瓷试样,选用对陶瓷相润湿性较好的Co和Ni作为粘结剂。
本实验中金属陶瓷的基本成分配
方主要有以下七种成分:TiC、TiN、Ti(C
0.5,N
0.5
)(以下均简写为Ti(C,N))、WC、
Mo、Co、Ni、C。
A:纳米TiN改性的金属陶瓷 B:超细晶Ti(c.N)基金属陶瓷
根据表1中的成分配比,制备两组刀具A和B。
所制备的刀片形状为正方体,尺寸为16.6mm x 16.6 mm x5mm。
并对其进行主要的力学性能测试。
由表2可知,纳米TiN改性的金属陶瓷刀具的断裂韧性和抗弯强度都要好于超细晶Ti(C,N)基金属陶瓷刀具,而硬度要稍低一点。
正确的认识刀具材料的力学性能对合理的应用及其重要。
根据已有的研究【2】,选择刀具的几何参数:前角
γ为-50, 主偏角Kr为45°.
副偏角Kr'为45°,刃倾角
s
λ为0°。
后角取30到70。
工件材料为45号钢。
切削机床选用CA6140。
切削环境为干式切削,切削参数为:Vc=310 m/min,ap=0.5 mm,f=0.1 mm/r。
试验中主要用到显微镜X30来测量刀具磨损量,磨损标准为VB=0.3mm。
3结果与讨论
3.1两种刀具的切削性能
不同后角的纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具(tool A)切削路程都要比亚微米级Ti(C,N)基金属陶瓷刀具(tool B)要长。
从图1中可以看出,在后角为50,达到磨损标准时,tool A的切削总路程为1040mm,而tool B的切削总路程为550mm.切削性能整整提高了一倍。
而在后角为40时,切削性能差不多提高了七八倍。
这说明纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具切削45号钢在高速干式切削条件下的切削性能明显优于微米级Ti(C,N)基金属陶瓷刀具。
3.2两种刀具切削45号钢时切削参数优化
从图2至图6可知,纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具(tool A)在后角为4o时,切削路程最长,刀具的耐用度也最高;亚微米级Ti(C,N)基金属陶瓷刀具(tool B)在后角为50时切削路程最长,刀具的耐用度最高。
所以,两种刀具切削45号钢时的合适后角应该在4o~50。
图1 两种刀具不同后角下切削的总路径图2 后角为3o时两种刀具磨损量与
切削路程的关系曲线
图3 后角为4o时两种刀具磨损量与图4后角为5o时两种刀具磨损量与
切削路程的关系曲线切削路程的关系曲线
图5后角为6O时两种刀具磨损量与图6后角为7O时两种刀具磨损量与切削路程的关系曲线切削路程的关系曲线这是因为后角越小,刀具的后刀面与加工表面的接触越大,造成刀具后刀面所受到的摩擦力增大。
所以增加了刀具后刀面的磨损量。
其次,由于刀具的后角减小,刀具与工件所受到的径向抗力越大。
也增加了后刀面的磨损量【3】。
但是,后角太大会使刀具的抗弯强度下降,容易引起刀刃处断裂或崩刃。
因为陶瓷刀具本身抗冲击能力较差,所以,不适合选择较大的后角。
从图7中可得,亚微米级Ti(C.N)基金属陶瓷刀具在达到磨损标准时发生了崩刃,而纳米TiN
改性TiC基金属陶瓷刀具切削时未发生崩刃现象,一直达到刀具的磨损标准。
这说明纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具的强韧性比亚微米级Ti(C.N)基金属陶瓷刀具要高,这主要是因为纳米TiN颗粒的晶粒细化作用和弥散强化作用【4】。
图7亚微米级T I(C.N)基金属陶瓷刀具的崩刃磨损
4.结语
在高速切削时,纳米改性的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具表现出良好的切削性能,因此不失为一种理想的用于高速切削加工的刀具,而且随着此类刀具的强韧性的不断提高,使用范围会不断扩大。
在纳米改性的金属陶瓷刀具的制备中,由于纳米粉的添加量占整个材料成分的比例较少(约占6%左右),因此刀具的成本提高不大,其性能价格比和未加纳米的金属陶瓷刀具相比则有较大提高。
所以作为一种新型的刀具高速精加工塑性材料,纳米改性的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具应该具有很好的应用前景。
参考文献
[1]Ehira M.,Egami A..Mechanical properties and microstructure of
submieron eermets[J].Int.J.Refr.Metals&Hard Mater.,1995,13:313-319
[2] 邓建新,艾兴,冯益华.陶瓷刀具切削加工时的磨损和润滑及其与加工对象
的匹配研究[J].机械工程学报.2002,38 (4):40-45.
[3] 陈日曜.金属切削原理(第一版)[M].北京:机械工业出版社,1985.18-29
[4] 李文超,文洪杰,杜雪岩编著.新型耐火材料理论基础一近代陶瓷复合材料
的物理化学设计[M].北京:地质出版杜,2001,12:170—171.。