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模具鋼百科
哪些特性會影響金屬材料的鋸切加工性能
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-08-12 | 352 次瀏覽 | 分享到:
工件材料的鋸切加工性能與其本身的物理、力學性能有很大關系。主要影響因素有以下幾點:
  工件材料的鋸切加工性能與其本身的物理、力學性能有很大關系。主要影響因素有以下幾點:
  
  1、材料的強度和硬度
  
  工件材料的硬度和強度越高,切削力就越大,消耗的功率也越大,切削溫度也越高,使鋸條齒尖的磨損加劇,切削加工性能就越差。特別是工件材料的耐熱性高的材料,在高溫切削時,齒尖材料的硬度在高溫切削時與工件材料的硬度之比降低,切削加工性能變差,齒尖越容易磨損。這也是某些耐熱鋼、高溫合金鋼切削加工性差的主要原因。
  
  此外也不是材料的硬度越低,越好加工。有些金屬如低碳、純鐵、純銅等硬度雖低,但塑性很高,也不好加工。硬度適中的鋼材較好加工如45號鋼。10號鋼雖然比45號鋼軟,但鋸切加工時難度比45號鋼大一些。有的用戶為了獲得較好的加工表面質量,會適當提高材料的硬度以有利于加工。
  
  哪些特性會影響金屬材料的鋸切加工性能?
  
  有的材料在鋸切加工中,被切削層材料產生劇烈的塑性變形,從而導致待切削表面發生硬化。材料經加工硬化后,其硬度比原始硬度高很多,使齒尖發生磨損。故加工硬化現象越嚴重,刀具壽命越短,即材料的加工性越差。不銹鋼和合金材料等材料都有加工硬化的特點。
  
  金屬組織中常有一定數量的細微硬質夾雜物,這些夾雜物有比較高的硬度)則使刀具產生嚴重的磨料磨損,從而降低了材料的切削加工性。
  
  2、材料的導熱性
  
  工件材料的導熱性越好,由切屑帶走和由工件散出的熱量就越多,越有利于降低切削區的溫度,減少刀具的磨損,切削加工性好。例45鋼的導熱系數為50.2W/(m℃),而奧氏體不銹鋼和高溫合金的導熱系數僅為45鋼的1/3-1/4,這是其切削加工性低于45鋼的主要原因之一。而銅、鋁及其合金的導熱系數很大,為45鋼的2-8倍,這是它們切削加工性好的原因之一。
  
  3、材料的韌性
  
  韌性以沖擊值表示。韌性較大的材料,在切削變形時吸收的功較多,于是切削力和切削溫度也越高,并且不易斷屑,影響鋸切加工性。有些合金結構鋼不僅強度高于碳素結構鋼,沖擊值也越高,故較難加工。
  
  4、材料的塑性
  
  材料的塑性越大,切削時的塑性變形就越大,切削溫度就越高,刀具容易出現粘結磨損和擴散磨損。在低速切削塑性高的材料時易產生機屑瘤,影響表面加工質量,而且塑性大的材料,切削時候不易切削。但加工塑性太低的材料時候,則成為脆性材料,切削力和切削熱集中在切削刃附近,加劇刀具的磨損,也會影響切削加工性。例如,1Cr18NiTi不銹鋼的硬度與45鋼相近,但其塑性很大,故其加工難度比45鋼的加工難度大很多。
  
  5、材料的形狀和規格
  
  由于帶鋸條的特有的切削方法,材料越大,切削難度也就越大,一根100mm大P20鋼可以輕松用市面上任何一種帶鋸條切下來,但800mm大的P20鋼對普通鋸條就不是那么友好了,因為要通過鋸切跨度至少820mm的導向臂將切削力傳送到每個齒尖上,對帶鋸條的加工精度、背邊強度便提出了很高的要求。所以,很多客戶寧愿選擇價格高的中高端鋸條,也不愿意去嘗試價格便宜的低端鋸條了。
  
  很多帶薄壁孔的不銹鋼材料鋸切加工性能也會比常規實心的差,主要還是斷續切削帶給齒尖更大的沖擊力和更多次數的沖擊力,這時候,用戶需要謹慎選擇齒形和參數。
  
  6、材料的其他性能
  
  有些其他性能對切削加工性也有一定影響。如線膨脹系數大的材料,加工時熱脹冷縮,工件尺寸變化很大,故不易控制精度。彈性模量小的材料,在已加工表面形成過程中彈性恢復大,易與后刀面發生強烈摩擦。 某些材料的化學性質也在一定程度上影響切削加工性。如切削鎂合金時候,粉末狀的碎屑易于氧化合而燃燒。切削鈦合金時候,高溫下易從大氣中吸收氧、氮,形成硬而脆的化合物,使切屑成為短碎片,切削力和切削熱都集中在切削刃附近,從而加速了齒尖的磨損。
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