在金屬切削加工中，會有不同的工件資料，不同的資料其切削構成與去除特性各不相同，咱們怎么來把握不同資料的特性呢？ISO規(guī)范金屬資料分為6種不同的類型組，每種類型在可加工性方面都具有共同的特性，本文將分別對它們進行總結。
金屬資料分為6大類：
（1）P-鋼
（2）M-不銹鋼
（3）K-鑄鐵
（4）N-有色金屬
（5）S-耐熱合金
（6）H-淬硬鋼
不同資料的切削特性
1
P鋼
什么是鋼？
- 鋼是金屬切削領域中最大的資料組。
- 鋼能夠對錯淬硬鋼或調(diào)質鋼 (硬度達400HB)。
- 鋼是一種以鐵 (Fe) 元素為首要成分的合金。它經(jīng)過熔煉進程制作而成。
- 非合金鋼的碳含量低于0.8%，只有Fe而沒有其他合金元素。
- 合金鋼的碳含量低于1.7%，參加了合金元素，如Ni、Cr、Mo、V、W等。
在金屬切削規(guī)模內(nèi)，P組是最大的資料組，由于它涵蓋了幾個不同的工業(yè)領域。
資料一般為長切屑資料，能夠構成接連、相對均勻的切屑。詳細的切屑形式一般取決于碳含量。
– 含碳量低 = 堅韌的粘性資料。
– 含碳量高 = 脆性資料。
加工特性：
- 長切屑資料。
- 切屑操控相對簡單、平穩(wěn)。
- 低碳鋼有粘性，需求尖利的切削刃。
- 單位切削力kc：1500–3100 N/mm2
- 加工ISO P資料需求的切削力及功率，都在有限值規(guī)模內(nèi)。
2
M不銹鋼
什么是不銹鋼？
- 不銹鋼是帶有最少11–12%鉻的合金資料。
- 碳含量一般很低 (低至最大0.01%)。
- 合金首要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦)。
- 在鋼外表構成一層致密的Cr2O3，使其耐腐蝕。
在M組中，大部分應用都歸于石油和天然氣、管件、法蘭、加工職業(yè)以及制藥職業(yè)。
資料構成不規(guī)則的薄片狀切屑，與普通鋼材相比，其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型。斷屑功能 (從簡單到簡直無法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同。
加工特性：
- 長切屑資料。
- 切屑操控在鐵素體中相對平順， 在奧氏體和雙相中較困難。
- 單位切削力：1800-2850 N/mm2
- 加工時發(fā)生高切削力、積屑瘤、熱量和加工硬化。
K鑄鐵
什么是鑄鐵？
- 鑄鐵有3種首要類型：灰口鑄鐵 (GCI)、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI)。
- 鑄鐵以Fe-C為主成分，帶相對高的硅含量 (1–3%)。
- 碳含量超越2%，這是C在奧氏體相中最大的溶解度。
- Cr (鉻)、Mo (鉬) 和V (釩) 參加構成碳化物，增加了強度和硬度，但降低了機械加工性。
K組首要應用在轎車部件、機器制作業(yè)和煉鐵業(yè)。
資料的切屑成形有所不同，從近似粉末狀的切屑到長切屑。加工該資料組所需的功率一般較小。
注意，灰口鑄鐵 (一般切屑近似粉末狀) 與球墨鑄鐵之間差別很大，后者的斷屑許多時分比較類似于鋼。
加工特性：
- 短切屑資料。
- 在所有工況下都具有杰出的切屑操控。
- 單位切削力：790-1350 N/mm2
- 以較高速度加工會發(fā)生磨料磨損。
- 中等切削力。
4
N有色金屬
什么是有色金屬資料？
- 這一類包括有色金屬、硬度低于130 HB的軟金屬。
- 含近22%硅 (Si) 的有色金屬 (Al) 合金組成其中最大的部分。
- 銅、青銅、黃銅。
飛機制作業(yè)和鋁合金轎車車輪制作商在N組占首要位置。
盡管每mm3 (立方英寸) 需求的功率低，但為取得高金屬去除率，仍需求核算所需的最大功率。
加工特性：
- 長切屑資料。
- 如果是合金，則切屑操控相對簡單。
- 有色金屬 (Al) 具有粘性，需求運用尖利的切削刃。
- 單位切削力：350-700 N/mm2
- 加工ISO N資料需求的切削力及功率，都在有限值規(guī)模內(nèi)。
5
S耐熱合金
什么是耐熱合金？
- 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵、鎳、鈷或鈦基資料。
組：鐵基、鎳基、鈷基
工況：退火，固溶熱處理，時效處理，輥軋，鍛造，鑄造。
特性：
- 更高的合金含量 (鈷高于鎳) 可保證更好的耐熱性、更高的抗拉強度和更高的耐腐蝕性。
加工困難的S組資料首要應用在航空航天、燃氣輪機和發(fā)電機職業(yè)。
規(guī)模較寬，但一般會存在高切削力。
加工特性：
- 長切屑資料。
- 切屑操控困難 (鋸齒狀切屑)。
- 關于陶瓷需求運用負前角，關于硬質合金需求運用正前角。
- 單位切削力：
關于耐熱合金：2400–3100 N/mm2
關于鈦合金：1300-1400 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。
6
H淬硬鋼
什么是淬硬鋼？
- 從加工的角度看，淬硬鋼是最小的一個分組。
- 該分組包括硬度>45–65 HRC的調(diào)質鋼。
- 一般，被車削的硬零件的硬度規(guī)模一般在55–68 HRC之間。
H組中的淬硬鋼應用在各種職業(yè)，如轎車職業(yè)及其分包商，以及機器制作業(yè)和模具業(yè)務。
一般是接連的、紅光火熱的切屑。這種高溫有助于降低kc1值，關于協(xié)助處理應用難題很重要。
加工特性：
- 長切屑資料。
- 相對好的切屑操控。
- 要求負前角。
- 單位切削力：2550-4870 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。
狂☆飆 9:46:01
為什么咱們以為鈦合金是一種難加工資料？由于對其加工機理和現(xiàn)象缺少深刻的知道。
鈦加工的物理現(xiàn)象
鈦合金加工時的切削力只是略高于同等硬度的鋼，但是加工鈦合金的物理現(xiàn)象比加工鋼要復雜得多，從而使鈦合金加工面臨巨大的困難。
大多數(shù)的鈦合金的熱導率很低，只有鋼的1/7，鋁的1/16。因而，在切削鈦合金進程中發(fā)生的熱量不會敏捷傳遞給工件或被切屑帶走，而集聚在切削區(qū)域，所發(fā)生的溫度可高達1 000℃以上，使刀具的刃口敏捷磨損、崩裂和生成積屑瘤，快速呈現(xiàn)磨損的刀刃，又使切削區(qū)域發(fā)生更多的熱量，進一步縮短刀具的壽數(shù)。
切削進程中發(fā)生的高溫一起破壞了鈦合金零件的外表完整性，導致零件幾何精度下降和呈現(xiàn)嚴峻削減其疲勞強度的加工硬化現(xiàn)象。
鈦合金的彈性對零件功能來說可能是有利的，但是在切削進程中，工件的彈性變形是發(fā)生振蕩的重要原因。切削壓力使“彈性”的工件離開刀具和反彈，從而使刀具與工件之間沖突現(xiàn)象大于切削作用。沖突進程也會發(fā)生熱，加重了鈦合金導熱性**問題。
加工薄壁或環(huán)形等易變形零件時，這個問題就愈加嚴峻，將鈦合金薄壁零件加工到預期的尺寸精度不是一件簡單的事。由于隨著工件資料被刀具推開時，薄壁的部分變形已經(jīng)超出彈性規(guī)模而發(fā)生塑性變形，切削點的資料強度和硬度明顯增加。此刻，依照原先確認的切削速度加工就變得過高，進一步導致刀具急劇磨損。
“熱”是鈦合金難加工的“元兇巨惡”！
加工鈦合金的工藝竅門
在理解鈦合金加工機理的基礎上，加上以往的經(jīng)歷，加工鈦合金的首要工藝竅門如下：
選用正角型幾何形狀的刀片，以削減切削力、切削熱和工件的變形。
堅持穩(wěn)定的進給以避免工件的硬化，在切削進程中刀具要始終處于進給狀態(tài)，銑削時徑向吃刀量ae應為半徑的30%。
選用高壓大流量切削液，以保證加工進程的熱穩(wěn)定性，避免因溫度過高導致工件外表變性和刀具損壞。
堅持刀片刃口尖利，鈍的刀具是熱集結和磨損的原因，簡單導致刀具失效。
盡可能在鈦合金最軟的狀態(tài)加工，由于淬硬后資料變得更難加工，熱處理提高了資料的強度并增加刀片的磨損。
運用大的刀尖圓弧半徑或倒角切入，盡可能把更多的刀刃進入切削。這能夠削減每一點的切削力和熱量，避免部分破損。在銑削鈦合金時，各切削參數(shù)中切削速度對刀具壽數(shù)vc的影響最大，徑向吃刀量（銑削深度）ae次之。
從刀片下手處理鈦加工難題
鈦合金加工時呈現(xiàn)的刀片溝槽磨損是后邊和前面在沿切削深度方向上的部分磨損，它往往是由于前期加工留下的硬化層所造成的。刀具與工件資料在加工溫度超越800℃的化學反應和擴散，也是構成溝槽磨損的原因之一。由于在加工進程中，工件的鈦分子在刀片的前面積累，在高壓高溫下“焊接”到刀刃上，構成積屑瘤。當積屑瘤從刀刃上剝離時，將刀片的硬質合金涂層帶走，因而，鈦合金加工需求特殊的刀片資料和幾何形狀。
合適鈦加工的刀具結構
鈦合金加工的焦點是熱，大量高壓切削液要及時**地噴射到切削刃上，才能夠快速地將熱量移除。市場上有專門用于鈦合金加工的銑刀共同結構。
