难切削材料加工参数选择

1． 前角选择的原则：刀具材料的抗弯强度和韧性较高时，可选用大前角。高速钢刀具的前

角，在同样条件下，可比硬质合金刀具的前角大5-10°，而陶瓷的前角又要比硬质合金的小一些。加工塑性材料宜选较大的前角，以减少金属变形和摩擦。加工脆性材料时，应选5-15读的较小前角。工件材料硬度、强度较低时，应选用较大前角，反之，选负前角或较小的正前角，以增强刀刃的强度和散热的体积。粗加工取较小的前角，精加工取较大的前角，精密成型刀具取零度前角。

2． 倒棱选择原则：倒棱宽度和进给量有关。倒棱宽度一般取（0.3~0.8）f 粗加工取大值。

进给量f<=0.2mm/r 的精加工刀具，不宜磨出负倒棱。高速钢倒棱前角取-5~0°，硬质合金倒棱角去-15~-5。另外也可以采用刃口钝圆形式代替倒棱，可以增强刃口强度，一般用于粗加工。

3． 后角选用原则：后角主要按照切削厚度来选择。切削厚度小时，宜选用大后角，以减少

刃口圆弧半径，使刃口锋利。当f<=0.25mm/r 时，取后角为10~12°，反之，取后角为6~8°。后角还依据材料强度和硬度选择，材料强度和硬度高，应取小的后角，相反则取大的后角，当工艺系统刚性差时，应选用小的后角或刃带宽=0.1mm~0.2mm,角度为0的刃带。另外后角的选择与刀具的运动轨迹有关。副后角选择原则与主后角相似。

4． 主偏角选择原则：在工艺系统和工艺要求允许的情况下，主偏角宜选的小一些。工艺系

统刚性好、切深小和工件硬度高时，如对冷硬铸铁和淬火钢的加工，取10~30°，工艺系统差可取75~93°。粗加工时为了增加刀尖强度，改善散热条件，应取较小主偏角。

5． 副偏角的选择原则：在工艺系统刚性较好的情况下，副偏角不宜取得太大，精加工时取

5~10°，粗加工时取10~15°。切断刀或切槽刀为了增强刀头强度，取1~2°。

6． 刃倾角选择原则：粗加工时，去3~5°，精加工时，取45~75°，冲击性较大时，取-30~-45，

强力刨削是，取-10~-20°，当车削硬度高的材料时，去-15~-5°，采用金刚石和立方氮化硼刀具时，取-5~0°。

7． 控制积屑瘤产生的措施：（1）降低和提高切削速度，切削速度大于120m/min 或小于

15m/min 时，产生积屑瘤小。（2）采用润滑性能良好的切削液（3）增大刀具前角（4）提高工件材料的硬度，可采用热处理工艺，将材料的硬度提高。（5）降低前刀面的粗糙度。

8． 材料的切削加工性：材料在加工时的难易程度，不仅取决于材料本身的成分、结构、性

能和状态，而且也取决于切削条件。

9． 材料的相对切削加工性：一般以切削未淬火的45钢时的刀具耐用度T=60min 、切削速

度=60m/min 为基准，将其他材料在相同条件下的切削速度的比值，称为此材料相对45号钢的相对切削加工性，用r K 表示，计算公式如下：Tj T r v v K /

T v -其他材料切削速度，Tj v -基准材料切削速度。

典型的难切削材料相对切削加工性

量，在相同切削条件下，切削力、切削温度高的材料比切削力、切削温度低的材料切削

性能差。（3）以加工表面质量衡量。（4）以切屑控制或断屑的难易程度衡量，容易控制切屑或断屑好的说明加工性能好。

11．影响材料切削性能的因素：（1）材料物理性能，比如线膨胀系数。（2）材料的化学成分：碳，中碳钢含碳量适中，切削性能较好；铬，钢中含铬量容易获得较低表面粗糙度；镍，当含镍量超过8%时，形成奥氏体钢，加工硬化严重；钒，含钒两增加时，材料磨削加工性能变差；钼，提高材料强度和韧性，导热系数降低；钨，提高硬度强度，但导热系数下降；锰，高于1.6%，切削性能变差。（3）材料的力学性能影响。（4）材料金相组织的影响：铁素体，易产生黏结磨损，较难于切削加工；渗碳体，硬度高，很难加工；奥氏体；珠光体，一般加工性能良好；马氏体，硬度高；莱氏体，加工性能差；

屈氏体，对刀具磨损严重；索氏体，切削性能良好。

12．难切削材料分类：（1）微观高硬度材料：玻璃钢，岩石，陶瓷碳棒等。（2）宏观高硬度材料：淬火钢，硬质合金，陶瓷，冷硬铸铁，合金铸铁，喷涂材料等。（3）加工时硬化倾向严重的材料，如不锈钢、高锰钢、耐热钢、高温合金等。（4）切削温度高的材料：合成树脂。木材、硬质橡胶、酚醛塑料、高温合金、钛合金等。（5）高塑性材料：如纯铁、纯镍、纯铜等。（6）高强度材料：指强度大于1000MPa的材料。（7）化学活性大的材料（8）稀有高熔点材料。

13．难切削材料特点：（1）切削力大（2）切削温度高（3）加工硬化倾向大（4）刀具磨损大。

14．高速钢：高碳高速钢、钴高速钢、高钒高速钢、高钒含钴高速钢、超硬高速钢。15．陶瓷刀具：适用于切削各种铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁），也可以切削铜合金、石墨、工程塑料、复合材料。

16．立方氮化硼刀具：用于切削各种淬火钢、各种铸铁（钒钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁）、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料。不宜做载荷冲击较大的加工。在超精密加工时，应选用金刚石刀具。

17．怎样选择砂轮粒度：原则：（1）粗磨时，以提高生产效率为主，应选粗粒度的砂轮。

（2）精磨和成形磨，应选用细粒度砂轮（3）磨削硬度高的材料时，如淬火钢、硬质合金，应选用较粗粒度砂轮，以减小灼伤和裂纹（4）磨削紫铜和黄铜等塑性材料时，应选用粗粒度砂轮，以防止堵塞。（5）砂轮与工件接触面积较大时，应选用粗粒度砂轮，以免磨削温度太高引起表面烧伤。（6）磨薄片、薄壁或细长轴工件时，应选用较粗粒度砂轮，以减少工件变形。

18．砂轮硬度选用准则：（1）磨削硬材料时用较软砂轮；磨削较软材料时用较硬砂轮。

（2）砂轮与工件接触面积大时，应选用较软砂轮。（3）磨削导热性差的材料用较软砂轮。（4）精磨、精密磨削、超精密磨削、成形磨削时，用较硬砂轮。（5）镜面磨削、缓进给磨削时，一般选用超软砂轮。（6）磨削橡胶树脂等有机材料，应选用较软的砂轮。

（7）机械加工中，常用的砂轮硬度等级一般在H~N指尖。修磨钢坯或铸件时，选用Q 级。

19．砂轮组织选择原则：（1）一般磨削，如外圆磨。内圆磨、无心磨、工具磨，应选择5号~8号中等组织。（2）成形磨削和精密磨削时，可选择3~4号较紧密的砂轮。（3）磨削韧性大、硬度不高的材料时，应选用组织较疏松的砂轮。（4）为减小热变形，避免烧伤，选用组织疏松的砂轮。（5）磨削薄壁、机床导轨、有色金属、橡胶、塑料等，应选用组织号12以上的大气孔砂轮。

淬火钢的切削加工

1．淬火钢指金属经过淬火后，组织为马氏体，硬度大于HRC50的钢。淬火钢在切削时特