【正文】
Metalmatrix and ceramicmatrix posites can be difficult to machine, depending on the properties of the individual ponents, ., reinforcing or whiskers, as well as the matrix material. Thermally Assisted Machining Metals and alloys that are difficult to machine at room temperature can be machined more easily at elevated temperatures. In thermally assisted machining (hot machining), the source of heat—a torch, induction coil, highenergy beam (such as laser or electron beam), or plasma arc—is forces, (b) increased tool life, (c) use of inexpensive cuttingtool materials, (d) higher materialremoval rates, and (e) reduced tendency for vibration and chatter. It may be difficult to heat and maintain a uniform temperature distribution within the workpiece. Also, the original microstructure of the workpiece may be adversely affected by elevated temperatures. Most applications of hot machining are in the turning of highstrength metals and alloys, although experiments are in progress to machine ceramics such as silicon nitride. SUMMARY Machinability is usually defined in terms of surface finish, tool life, force and power requirements, and chip control. Machinability of materials depends not only on their intrinsic properties and microstructure, but also on proper selection and control of process variables. 譯文 : 可機加工性 一種材料的可機加工性通常以四種因素的方式定義: 分的表面光潔性和表面完整性。 切削力和功率的需求。 以這種方式,好的可機加工性指的是好的表面光潔性和完整性,長的刀具壽命,低的切削力和功率需求。 因為剪切工序的復(fù)雜屬性,所以很難建立定量地釋義材料的可機加工性的關(guān)系。 盡管已不再大量的被使用,近乎準確的機加工率在以下的例子中能夠被看到。通過宗教鉛和硫磺,鋼的可機加工性已經(jīng)大大地提高了。 二次硫化鋼和二次磷化鋼 硫在鋼中形成硫化錳夾雜物(第二相粒子),這些夾雜物在第一剪切區(qū)引起應(yīng)力。這些夾雜物的大小、形狀、分布和集中程度顯著的影響可加工性。 鋼中的磷有兩個主要的影響。越硬的鋼,形成更好的切屑形成和表面光潔性。第二個影響是增加的硬度引起短切屑而不是不斷的細長的切屑的形成,因此提高可加工性。在非二次硫化鋼中,鉛呈細小而分散的顆粒。因為它的低抗剪強度。這一特性已經(jīng)被在機加工鉛 鋼時,在切屑的刀具面表面有高濃度的鉛的存在所證實。除了這個作用,鉛降低第一剪切區(qū)中的剪應(yīng)力,減小切削力和功率消耗。鉛鋼被第二和第三數(shù)碼中的字母 L 所識別(例如, 10L45)。 然而,因為鉛是有名的毒素和污染物,因此在鋼的使用中存在著嚴重的環(huán)境隱患(在鋼產(chǎn)品中每年大約有 4500 噸的鉛消耗)。鉍和錫現(xiàn)正作為鋼中的鉛最可能的替代物而被人們所研究。這些片狀,依次減小第二剪切區(qū)中的力量,降低刀具和切屑接口處的摩擦和磨損。結(jié)果,這些鋼產(chǎn)生更小的月牙洼磨損,特別是在高切削速度時更是如此。振動能成為一個問題,需要有高硬度的機床。馬氏體鋼易磨蝕,易于形成積屑瘤,并且要求刀具 材料有高的熱硬度和耐月牙洼磨損性。 鋼中其它元素在可機加工性方面的影響 鋼中鋁和矽的存在總是有害的,因為這些元素結(jié)合氧會生成氧化鋁和矽酸鹽,而氧化鋁和矽酸鹽硬且具有磨蝕性。因此生產(chǎn)和使用凈化鋼非常必要。低碳素鋼(少于 %的碳)通過形成一個積屑瘤能生成很差的表面光潔性。刀具和模具 鋼很難用于機加工,他們通常再煅燒后再機加工。 其它合金元素,例如鎳、鉻、鉗和釩,能提高鋼的特性,減小可機加工性。氣態(tài)元素比如氫和氮在鋼的特性方面能有特別的有害影響。越高的含氧量,就產(chǎn)生越低的縱橫比和越高的可機加工性。例如,當(dāng)溫度升高時,鋁會使鋼變脆(液體 — 金屬脆 化,熱脆化,見 節(jié)),盡管其在室溫下對力學(xué)性能沒有影響。在室溫下,二次磷化鋼的機械性能依賴于變形的硫化錳夾雜物的定位(各向異性)。 其它不同金屬的機加工性 盡管越軟的品種易于生成積屑瘤,但鋁通常很容易被機加工,導(dǎo)致了很差的表面光潔性。有高含量的矽的鍛鋁合金鑄鋁合金也許具有磨蝕性,它們要求更硬的刀具材料。 鈹和鑄鐵相同。 灰鑄鐵普遍地可加工,但也有磨蝕性。它需要具有強韌性的工具。 鈷基合金有磨蝕性且高度加工硬化的。 盡管鑄銅合金很容易機加工,但因為鍛銅的積屑瘤形成因而鍛銅很難機加工。青銅比黃銅更難機加工。然而,因為高的氧化速度和火種的危險(這種元素易燃),因此我們應(yīng)該特別小心使用它。尖的刀具是很必要的。它的可機加工性和不銹鋼相同。它生成很差的表面光潔性且刀具磨損非常大。它們是難機加工的。 鋯有很好的機加工性。 各種材料的機加工性 石墨具有磨蝕性。 塑性塑料通常有低的導(dǎo)熱性,低的彈性模數(shù)和低的軟化溫度。刀具應(yīng)該很尖。有了空氣流,汽霧或水溶性油,通常就能實現(xiàn)冷卻。為了解除這些力,已機加工的部分要在 CC ?? 16080 —( FF ?? 315175 — )的溫度范圍內(nèi)冷卻一段時間,然而慢慢地?zé)o變化地冷卻到室溫。它的機加工性和熱塑性塑料的相同。纖維的撕裂、拉出和邊界分層是非常嚴重的問題。而且,這些材料的機 加工要求對加工殘片仔細切除,以此來避免接觸和吸進纖維。 金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料很能機加工,它們依賴于單獨的成分的特性,比如說增強纖維或金屬須和基體材料。在熱輔助加工時(高溫切削),熱源 — 一個火把,感應(yīng)線圈,高能束流(例如雷射或電子束),或等離子弧 — 被集中在切削刀具前的一塊區(qū)域內(nèi)。( b)增加的刀具壽命。( d)更高的材料切除率。 也許很難在工件內(nèi)加熱和保持一個不變的溫度分布。盡管實驗在進行中,以此來機加工陶瓷器如氮化矽,但高溫切削仍大多數(shù)應(yīng)用在高強度金屬和高溫度合金的車削中。材料的可機加工性能不僅取決于起內(nèi)在特性和微觀結(jié)構(gòu),而且也依賴于工藝參數(shù)的適 當(dāng)選擇與