【正文】 高溫合金（不銹鋼）精加工槽型 耐熱及鈦合金半精加工槽型 耐熱合金粗加工槽型 高溫及鈦合金加工槽型 精、半精 現(xiàn)代加工對刀具要求 ? 高硬度 ? 足夠的強(qiáng)度和韌性 ? 高耐磨性和耐熱性 ? 良好的導(dǎo)熱性 ? 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性 ? 抗粘接性 ? 化學(xué)穩(wěn)定性 刀具材料選擇原則 ? 合理選用刀具材料是成功進(jìn)行數(shù)控加工的關(guān)鍵。 鈦合金分類 鈦合金難加工原因分析 鈦合金加工 常見零件 ? 在可能對大多數(shù)其它材料造成嚴(yán)重腐蝕的極為惡劣的環(huán)境下，可以使用鈦合金。鑄造高溫合金更難加工 高溫合金難加工原因 高溫合金加工 高溫合金典型零件 ? 在燃燒和輪機(jī)領(lǐng)域的航空發(fā)動機(jī)和動力燃?xì)廨啓C(jī)。若采用金屬陶瓷和立方氮化硼車刀進(jìn)行精車時，其切削速度可提高到 10 ～ 300m/min 。 C以上時，由于回火馬氏體組織發(fā)生分解，鋼的強(qiáng)度和硬度將大幅度下降，而硬質(zhì)合金刀具材料的硬度卻下降很少。但隨刀尖半徑的增大，切削力增大，本來淬火鋼的單位切削力就大，故易引起振動，因此，刀尖圓弧半徑值不宜太大，一般取 1 ～ 2mm。 。 ? 主偏角 ? 在機(jī)床工藝系統(tǒng)剛度允許的前提下，宜選取較小的主偏角，以提高刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件，一般可取 30176。 ? 后角 ? 后角數(shù)值與前角有一定的內(nèi)在關(guān)系，為改善切削刀切入工件的條件，減小后面的摩擦，提高刀具壽命，車削淬火鋼的車刀后角宜取較大值， 8176。 時，就改變了刀片的受力狀況，而硬質(zhì)合金和陶瓷的抗壓強(qiáng)度很高，解決了崩刃問題。因為淬火鋼塑性小，切削抗力大，切削負(fù)荷集中在切削刃附近，切削力使刀片受到彎曲作用，這正是硬質(zhì)合金及陶瓷等脆性刀具材料的弱點。當(dāng)淬火鋼的硬度較高時（ 4565HRC），若用普通硬質(zhì)合金刀具加工，只能在很低的切削速度下切削，且刀具壽命很低。 ? (2) 刀具磨損快由于馬氏體組織硬度高，且有彌散的細(xì)小 !碳化物硬質(zhì)點，對刀具的磨損作用很大，加之馬氏體的熱導(dǎo)率低，切削溫度高，更加劇刀具磨損，使刀具壽命低，很難用普通刀具材料進(jìn)行順利的切削。進(jìn)給量根據(jù)切深和主偏角選擇，粗車時取f=，精車時采用修光刃取 f=1 ～ 4mm/r。 ? 刀具幾何參數(shù) ? 為提高刃口強(qiáng)度，一般采用負(fù)前角（ 0 ～ 10176。特別是用這些材料制成的工件毛坯都為鑄件，加工余量一般都較大且很不均勻。無限冷硬鑄鐵是指從外表到中心沒有明顯的冷硬層，沒有灰口和白口的明顯分界限，硬度從邊緣到中心逐漸過渡，機(jī)械強(qiáng)度比冷硬鑄鐵稍高。但為了保持心部得到灰口組織，碳和硅的含量又不宜過低。是在鑄件澆鑄時通過激冷的方法（如在鑄型中放置冷鐵或采用金屬模），加快鑄件表層冷卻速度，使表層獲得白口組織（大部分以滲碳體的形式存在于鑄鐵中），以提高耐磨性。加工后，還需重新水韌處理。當(dāng)采用復(fù)合氧化鋁陶瓷刀片加工時，切削速度應(yīng)取高些，一般 80 ～ 120m/min。用硬質(zhì)合金刀具粗車時一般可取 ～ !，精車或半精車時 ～ !。在切削加工中還應(yīng)注意保持切削刃的鋒利性。 ，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度并提高散熱能力。 ～ 15176。 ，負(fù)偏角去 10 176。陶瓷刀具后角可適當(dāng)減小，取 4176。 ? 后角 ? 為了減小后面的摩擦與磨損，減輕已加工表面的加工硬化，刀具的后角宜選用較大值，但也不可太大，以免削弱切削刃強(qiáng)度，引起崩刃。 的負(fù)倒棱。一般，硬質(zhì)合金刀具取前角 5176。 ? 針對高錳鋼切削力大和導(dǎo)熱性能差的特點，刀具的前角應(yīng)選用較小值，以增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度和散熱體積。 刀具材料 ? 加工高錳鋼時，應(yīng)選用硬度高、有一定韌性、熱導(dǎo)率較大、高溫性能好的刀具材料。 ? 由此可見，高錳鋼的切削加工性很差，其相對切削加工性約為 ，特別是毛坯存在夾雜、砂眼、余量不均勻等缺陷時，其值還會進(jìn)一步降低，比高強(qiáng)度鋼還難加工。刀具磨損嚴(yán)重、刀具壽命低，所以允許的切削速度不高。 ? 切削時，塑性變形大，加工硬化十分嚴(yán)重。高溫下表面還容易形成高硬度的氧化層。常用于耐磨零件（如挖土機(jī)鏟斗、拖拉機(jī)履帶板）和電機(jī)中無磁高錳鋼件。 ? 高錳鋼常采用“水韌處理”，即把鋼加熱到 10001100176。精加工不銹鋼的切削液要求有良好的潤滑性能，宜采用加入極壓添加劑或油性添加劑的切削液。).42 時，切削速度應(yīng)降低到 ～ 倍。由于不銹鋼的切削加工性差，切削溫度高，刀具容易磨損，因此，在相同的切削條件下，一般車削不銹鋼的切削速度只有車削普通碳素鋼的 40% ～ 60%。 。加工低硬度馬氏體和奧氏體不銹鋼時（如 2Cr13和 1Cr18Ni9Ti），前角取大值；加工奧氏體加鐵素體不銹鋼時，前角取較小值；而加工高硬度淬火馬氏體不銹鋼時（如 3Cr13），前角甚至取負(fù)值。根據(jù)不銹鋼塑性大，強(qiáng)度和硬度并不高，但加工硬化嚴(yán)重的特點，宜選取較大的前角和較小的負(fù)倒棱。同時 YG 類硬質(zhì)合金的熱導(dǎo)率較 YT 類大（ YG 的熱導(dǎo)率為 YT 的 2倍），有利于切削區(qū)溫度的降低。用高速鋼刀具切削不銹鋼時宜采用高性能高速鋼，特別是含鈷高速鋼和含鋁超硬高速鋼。主要用于耐酸、堿設(shè)備、抗磁儀表醫(yī)療器械。如汽輪機(jī)葉片、泵閥零件、醫(yī)療器械、儀表零件等。熱處理不能使之強(qiáng)化，是一種耐酸鋼。金相組織為單向鐵素體，塑性較好。 ? 此外，不銹鋼的線膨脹系數(shù)（ 1Cr18Ni9Ti的線膨脹系數(shù)為 *106/176。加之不銹鋼材料中的高硬度碳化物（如 TiC等）形成的硬質(zhì)點對刀面的摩擦以及加工硬化等原因，使刀具容易磨損。切削不銹鋼時，其切削溫度比切削 45 鋼約高 200 ～300176。 ? 塑性高加工硬化嚴(yán)重，切削抗力增大。 高合金鋼典型零件 ? 這些鋼的典型應(yīng)用包括：機(jī)床零件、沖模、液壓零件、汽缸和切削刀具 (高速鋼 )。如粗車時選用 TiC 含量低的 YW類和 YT 類硬質(zhì)合金；精車時選用 TiC 含量高的 YW類和 YT 類硬質(zhì)合金；也可選用 YN 類硬質(zhì)合金；高速精車時，也可采用涂層刀具和復(fù)合氧化鋁陶瓷刀具。這類高強(qiáng)度鋼的半精加工、精加工通常在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行。由于高溫回火后得到球粒狀珠光體組織，使硬度、強(qiáng)度、韌性近于適中，改善了切削加工性。*+%/) 鉻鎳調(diào)質(zhì)鋼，鍛造后硬度很高，達(dá) 341388HB，很難切削加工，必須進(jìn)行高溫回火或退火處理。其中鉻 鎳鋼在高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼中占了相當(dāng)?shù)谋壤?，這些鋼由于含鎳量的增加，切削加工性明顯變差。 。和低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼比較，由于鋼的強(qiáng)度高，為了提高刀尖強(qiáng)度和增大刀頭散熱體積，應(yīng)取較小的前角，較小數(shù)值的正或負(fù)刃傾角和較小的主偏角。 ? 中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼 ? 這類鋼有較高的強(qiáng)度和韌性， δb=、 δs=。這類合金調(diào)質(zhì)鋼具有較好的切削加工性。常規(guī)應(yīng)用包括：輪軸、軸類、結(jié)構(gòu)鋼、管件和鍛件。 的車刀，選取小于 : 的切削速度。 ? 對于硬度、強(qiáng)度和韌性都比較高的滲碳鋼，如 18Cr2Ni4WA 和20CrNi4等，可以適當(dāng)減小刀具的前角，并取較小數(shù)值的負(fù)刃傾角，增加刀尖強(qiáng)度，提高刀具壽命。 合金滲碳鋼的合理切削條件 ? 刀具幾何參數(shù)特點對于合金元素含量較低，加工性比較好的合金滲碳鋼，如 15Cr、 20Cr、 15Mn 20Mn 20CrMnTi 、 20CrMnMo等，用加工一般碳鋼的刀具就可切削。且鉻鎳鋼的切削加工性隨含碳量、含鎳量以及所含合金種類的增加而變差。因此，大部分滲碳鋼的切削加工性高于同樣含碳量的碳素結(jié)構(gòu)鋼。常用