金属切削加工性能.
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
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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
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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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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.
金属材料的工艺性能
金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是指制造工艺过程中材料适应加工的性能，即指其铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性能。
1、铸造性能金属材料铸造成形获得优良铸件的能力称为铸造性能，用流动性、收缩性和偏析来衡量。
1）流动性熔融金属的流动能力称为流动性。
流动性好的金属容易充满铸型，从而获得外形完整和尺寸精确、轮廓清晰的铸件；2）收缩性铸件在凝固和冷却的过程中，其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。
铸件用金属材料的收视率越小越好；3）偏析铸锭或铸件化学成分和组织的不均匀现象称为偏析，偏析大会使铸件各部分的力学性能有很大的差异，降低铸件的质量。
被铸物质多为原为固态，但加热至液态的金属，如铜、铁、锡等，铸模的材料可以是沙，金属甚至陶瓷。
南关菜市场东头前两年有两个人把大量的铝易拉罐盒熔化后倒进模子里铸成大大小小的铝锅、铝盆等2、锻造性工业革命前锻造是普遍的金属加工工艺，马蹄铁、冷兵器、铠甲均由各国的铁匠手锻造（俗称打铁），金银首饰加工、金属包装材料是锻造与冲压的总和。
什么是锻造性能？锻造性能：金属材料用锻压加工方法成形的适应能力称锻造性。
锻造性主要取决于金属材料的塑性和变形抗力。
塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。
高碳钢不易锻造，高速钢更难。
（塑性：断裂前材料产生永久变形的能力。
）3、焊接性金属材料对焊接加工的适应性成为焊接性。
也就是在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
钢材的含碳量高低是焊接性能好坏的主要因素，含碳量和合金元素含量越高，焊接性能越差。
4、切削加工性能切削加工性能一般用切削后的表面质量（用表面粗糙程度高低衡量）和道具寿命来表示。
金属材料具有适当的硬度和足够的脆性时切削性良好。
改变钢的化学成分（如加入少量铅、磷等元素）和进行适当的热处理（如低碳钢进行正火，高碳钢进行球化退火）可以提高刚的切削加工性能。
（热处理的四把火：正火、退火、淬火、回火等，后面我们将进一步学习。
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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金属的工艺性能
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二、 锻造性能
金属的工艺性能
金属利用锻压加工方法成型的难易程度称 为锻造性能。锻造性能的好坏主要取决于金属的 塑性和变形抗力。塑性越好、变形抗力越小，金 属的锻造性能就越好。例如，碳钢在加热的状态 下有较好的锻造性能，铸铁则不能进行锻造。
三、 焊接性能
金属的工艺性能
焊接性能是指金属对焊接加工的适应能力，即 在限定的施工条件下被焊接成按规定设计要求的构 件，并满足预定使用要求的能力。焊接性能好的金 属可以获得没有裂缝、气孔等缺陷的焊缝，焊接质 量好，并且焊接接头具有一定的力学性能。如低碳 钢具有良好的焊接性能，而高碳钢、铸铁的焊接性 能较差。
金属的工艺性能
工艺性能是指金属在制造成各种机械零件或工具的过 程中，对各种不同加工方法的适应能力，即金属采用某种 加工方法制成成品的难易程度，它包括铸造性能、锻造性 能、焊接性能、切削加工性能等。例如，某种金属材料用 铸造成型的方法容易得到合格的铸件，则该种材料的铸造 性能好。工艺性能直接影响零件的制造工艺和质量，是选 择金属材料时必须考虑的因素之一。
一、 铸造性能
金属的工艺性能
金属在铸造成型过程中获得外形准确、内部健全的铸件的能力称 为铸造性能。铸造性能包括流动性、收缩性和偏析等。流动性是指熔 融金属的流动能力，它主要受金属的化学成分和浇注温度的影响，流 动性好的金属容易充满铸型，从而获得外形完整、尺寸精确、轮廓清 晰的铸件；收缩性是指铸件在凝固和冷却过程中体积和尺寸减小的现 象，收缩不仅影响铸件的尺寸精度，还会使铸件产生缩孔、疏松、内 应力、变形及开裂等缺陷，所以用于铸造的金属,其收缩率越小越好; 偏析是指铸件凝固后其内部化学成分不均匀的现象，偏析严重时将造 成铸件各部分的组织和力学性能相差很大，降低铸件的质量。
不锈钢的铣削加工参数
不锈钢的铣削加工参数不锈钢是一种常用的金属材料，广泛应用于工业制造和建筑领域。
铣削加工是一种常见的金属加工方法，通过切削工具在工件表面进行旋转切削，从而得到所需形状和尺寸的工件。
在不锈钢的铣削加工过程中，需要考虑多个参数，以确保加工质量和效率。
以下将介绍一些常见的不锈钢铣削加工参数。
1. 铣削切削速度（Cutting Speed）铣削切削速度是指刀具在工件表面的切削速度。
对于不锈钢材料，由于其硬度较高，切削速度应相对较低。
通常，不锈钢的切削速度范围为30-60m/min，具体数值需要根据具体材料和刀具来确定。
2. 进给速度（Feed Rate）进给速度是指刀具在横向方向上的移动速度，即每刀齿每转所移动的距离。
对于不锈钢材料，进给速度应适中，过低容易造成切削过热，过高则会降低切削效率。
通常，不锈钢材料的进给速度范围为0.1-0.3mm/tooth。
3. 刀具转速（Spindle Speed）刀具转速是指刀具在加工过程中的旋转速度。
对于不锈钢材料，刀具转速应较低，避免因过高的转速导致切削过热。
通常，不锈钢材料的刀具转速范围为500-3000rpm。
4. 切削深度（Cutting Depth）切削深度是指每次切削时刀具进入工件的深度。
对于不锈钢材料，切削深度应适中，过深容易导致切削过热和刀具磨损加剧。
通常，不锈钢材料的切削深度范围为0.5-3mm，具体数值需要根据具体材料和刀具来确定。
5. 切削润滑方式（Coolant）切削润滑是指在铣削加工过程中使用润滑剂来降低切削温度和减少切削力。
对于不锈钢材料，由于其导热性较低，应使用润滑剂来改善切削状况。
常见的切削润滑方式包括湿式切削和干式切削。
湿式切削可以通过冷却剂或润滑油来降低切削温度，减少刀具磨损；干式切削则需要通过空气或其他方式来冷却切削区域。
6.刀具材料和刀具形状选择合适的刀具材料和刀具形状也是不锈钢铣削加工的关键。
不锈钢材料的硬度高，切削性能差，因此需要采用高硬度和高耐磨抗热的刀具材料，如硬质合金刀具。
常用材料的切削加工性能
ZT:常用材料的切削加工性能 part1 良好的切削加工性能： 1）刀具的寿命较高，或在一定的寿命下允许的切削速度较高 2）在相同的切削条件下，切削力较小 3）切削温度较低，容易获得较细的表面粗糙度，容易控制切削形状或者断屑 §5-1 工件材料和切削的加工性 本章从工工件材料方面本分析影响生产率及表面质量的因素，以及提高它们的途径：从生产实际中了解到， 有些材料容易切削（生产率高，表面质量好），而另一些材料却很切削；分析工件材料的机械物理性能以 及化学成分如何影响切削加性，如何提高工件材料的切削加工性。材料的切削加工性是指导某种材料进行 切削加工性的难易程度，其易程度，一般与材料的化学成份，热处理状态﹑金相组织﹑物理力学性能以及切 削条件有关。
①当 Kr>1 时，说明该材料比 45﹟钢易切削；切削加工性好；
②当 Kr<1 时，该材料比 45﹟钢难切削，切削加工性能差。 常用材料切削加工性，根据相对加工性 Kr 的大小切分为八级，见表 5—1。
二﹑改善材料可切削性的途经
1﹑改善材料的化学成份。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，卷.编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试写5交、卷重底电保要。气护设管设装备线备置4高敷、调动中设电试作资技气高，料术课中并3试中、件资且卷包管中料拒试含路调试绝验线敷试卷动方槽设技作案、技术，以管术来及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
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以碳钢为例分析
进行适当热处理： 1、塑性大的材料如低碳钢，能过淬火、正火调 质，可降低塑性，提高硬度，容易切削； 2、中碳钢的强度、硬度比低碳钢高，切削性能 良好。 3、脆性材料如高碳钢，白口铸铁，经过退火处 理，可以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、热变形时金属的流动性、导热 性能等。 ⑶可铸性：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易 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。
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。
加工方法有划线、、 锯、刮、研、攻螺 丝、套螺丝等 通过操作机床来完成 切削加工的，如车、 钻、刨、磨、齿轮加 工等
钳工 金属切 削加工 机械加工
2、
切削运动与工件上形成的表面
金属材料的性能
1. 使用性能： 金属材料在使用过程中所表现的性能。 ① 力学性能 ② 物理性能 ③ 化学性能 2. 工艺性能： 金属材料在各种加工过程中所表现的性能。
主要有铸造、锻压、焊接和切削加工等性能。
碳钢的加工性能
一、切削加工性能：反映用切削工具（例 如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材 料进行切削加工的难易程度。 通常有硬度和韧性作为碳钢加工性能好坏 的大致判断 金属材料的硬度愈高愈难切削 韧性大的切削也较困难
3. 切屑形成过程
随着切应力、切应变 逐渐增大，达到其屈 服强度时，产生塑性 变形而滑移
切削层 的金属 切 弹性变形 塑性变形 挤裂 切离
屑
切削层的金 属受到刀具 前刀面的推 挤后产生弹 性变形
刀具继续切入时，材 料内部的应力、应变 继续增大，当切应力 达到其断裂强度时， 金属材料被挤裂
沿刀 具前 刀面 流出
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。
待加工表面：指加工时工件上有待切除的表面； 已加工表面：指工件上经刀具切削后产生的表面; 加工表面： 指工件上由刀具切削刃形成的表面。