難切削材料的車削

　　一、淬火鋼的車削：

　�、俅慊痄摰那邢魈攸c：1)硬度高：HRC45-70。2)脆性大。3)強度高：σb =2100～2600 MPa，是45鋼的4倍左右。4)切削力大：單位切削力Kc為4500MPa，是切45鋼的2.5倍。5)切削溫度高：其導(dǎo)熱系數(shù)為45鋼的1/7。

　　②刀具與切削用量：1)刀具材料：PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。2)刀具幾何參數(shù)：γ0=0～-10°，工件硬度和連續(xù)切削時γ0=-10～-30°，α0=8～10°，κr=30～60°，λs=0～-3°。3)切削用量：硬質(zhì)合金Vc=30～50m/min;陶瓷刀具Vc=60～120m/min;PCBN刀具Vc=100～200 m/min，斷續(xù)切削時Vc為上述的1/2，αp、f為切一般鋼的1/2。

　　注意：一股淬火鋼的耐熱性為200～400℃，它的硬度隨溫度增高而降低。而刀具材料(硬質(zhì)合金、陶瓷、PCBN)的耐熱性分別為800～1000℃、1200℃、1400～1500℃，利用這一特性，在連續(xù)切削時，Vc不能選擇太低;鉆孔時，Vc要合理，勤退刀;斷續(xù)切削時f要小，κr適當(dāng)減小，γε增大，λs為負值。

　　二、高溫合金的車削

　　由于高溫合金中含有許多高熔點的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等，這元素與其它合金元素構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體合金。而具有的元素又與非金屬元素C、B、N等構(gòu)成硬度高、比重小、熔點高的金屬與非金屬的化臺物。使其它的切削加工性變得很差。它的相對切削加工性只有45鋼的5～20%。

　�、偾邢魈攸c：1)切削力大：比切削一般鋼材大2～3倍。2)切削溫度高：比切45鋼高50%。3)加工硬化嚴重：切削表面和已加工表面的硬度比基體高50-100%。4)刀具易磨損：易產(chǎn)生粘結(jié)、擴散、氧化、溝紋磨損。

　�、诘毒卟牧希�1)高速鋼：應(yīng)采用高釩、高碳、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金：應(yīng)采用細和超細顆粒的YG

　�、岬毒邘缀螀�數(shù)：變形高溫合金：γ0=10°，鑄造高溫合金：γ0=0°，一般不搭負倒棱。α0=10～15°，粗車λs =-10°，精車λs =0～3°，κr=45～75°。

　�、芮邢饔昧浚�1)高速鋼刀具：Vc=3～8m/min。2)硬質(zhì)合金刀具：Vc=10～60 m/min。變形高溫合金：Vc=40～60m/min。鑄造高溫合金：Vc=7～10m/min。αp和f>0.1mm。

　�、萸邢饕海和�不銹鋼。

　�、薷邷睾辖疸@孔：應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金鉆頭或S型和淺孔鉆;如用高速鋼鉆頭時，加大2巾，修磨α0和b，Vc為3 m/min，f為0.2～0.3mm/r;鉆頭要鋒利，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為一般鋼材的1/2～1/3，最好采用自動進給和不要在切削表而停留。

　　三、鈦合金的車削：

　　鈦合金是近幾十年發(fā)展起來的一種新金屬，由于它的比強度(σb/ρ=1680/4.5=373，是45鋼的4.5倍)高，熱強度高(500℃長期工作)、抗腐蝕性好、低溫性能優(yōu)良，而用于航空航天、化工、醫(yī)療等。

　�、偾邢魈攸c：1)切削溫度高：在相同的切削條件下，比切45鋼高1倍。2)親和作用大，粘結(jié)嚴重，在高溫時產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。3)化學(xué)活性大：在高溫切削條件下，它與空氣中的O、N、H、C發(fā)生反應(yīng)，生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮層，給切削帶來困難。

　�、诘毒卟牧希�1)高速鋼：除普通高速鋼外，最好選用高釩、高鈷、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金：YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金剛石。

　�、鄣毒邘缀螀�數(shù)：γ0=5～15°，α0≥15°。

　�、芮邢饔昧浚�1)高速鋼刀具：Vc=8～12 m/min。2)硬質(zhì)合金刀具：Vc=15～60 m/min。3)PCD、PCBN天然金剛石刀具：濕切Vc=200 m/min：干切Vc=100 m/min，αp>0.05mm，f>0.05mm/r。

　�、萸邢饕海阂还刹捎萌榛�液、極壓乳化液。精加工時采用極壓切削油。

　�、拮⒁猓很囅骷氶L軸(桿)時，應(yīng)使用活頂尖和尼龍作跟刀架和中心架的爪托;鉸孔時，應(yīng)用蓖麻油60%+煤油40%作切削液;攻絲時，適當(dāng)加大底孔直徑。

　　四、冷硬鑄鐵的車削：

　　這類鑄鐵的表層發(fā)生白口化，硬度可達HRC60左右;單位切削力K c可達3000MPa，是切削45鋼的1.5倍;切削力集中在刃口附近，加工有氣孔、夾砂，切削時易損壞刀具;它的脆性大，切削時還會發(fā)生崩邊、掉渣等現(xiàn)象。

　�、俚毒卟牧希�1)硬質(zhì)合金：應(yīng)選硬度和抗彎強度高的硬質(zhì)合金。YS2、YS8、YS10、600、610、726。2)陶瓷：SG4、AT6、SM、FT80、FT85。3)PCBN：用于精車。

　�、诘毒邘缀螀�數(shù)：1)硬質(zhì)合金：γ0=0～-5°，α0=5～10°，κr≤45°(κr=45°)，λs =-5～一10°，γε=0.5～1 mm;

　　③切削用量：1)硬質(zhì)合金刀具：粗加工Vc=7～10m/min，αp=5～10mm，f=0.5～1.5mm/r。精加工：Vc=15～20m/min，αp=0.5～2mm，f=0.3～O.5mm/r。2)陶瓷刀具：Vc=40～50m/min，αp=0.5～2mm，f=0.3～0.6mm/r。3)PCBN刀具：Vc=60～70m/min，αp=0.5～2mm，f=0.1～0.3mm/r。

　　五、熱噴涂(焊)材料的車削：

　　熱噴涂材料大多是多組元高強合金，經(jīng)高溫、高速噴射到工件表面上，使工件表層的硬度、耐蝕性、耐磨性和耐熱性大幅度提高，而得到廣泛的應(yīng)用。銅基、鐵基粉末噴涂層的硬度，較易切削。鈷基、鎳基粉末噴涂層的硬度>HRC50，難切削。鈷包WC、鎳包WC、鎳包Al2O3噴涂層的硬度>HRC65，最難切削。

　�、俚毒卟牧希�1)硬質(zhì)合金：硬度>HRC45，采用YG、YW硬質(zhì)合金;硬度，采用600、610、726、767、YD05、YC12、YS2、YS8：硬度>HRC65，采用YG3X、YD05、YC09、YC12、YS8、600、610。

　　2)陶瓷刀具：3)PCBN

　�、诘毒邘缀螀�數(shù)：γ0=0～-5°，α0=8～12°，κr≤45°。

　�、矍邢饔昧浚河操|(zhì)合金Vc=6～40m/min;陶瓷刀具Vc=18～80m/min;PCBN刀具：Vc=24～160m/min。αp=0.15～0.6mm;f=0.1～1mm/r。

　　六、軟橡膠的車削：

　　軟橡膠的硬度(邵爾A型30～35)和強度(σb 20～25 MPa)極低，導(dǎo)熱性極差(0.14W/m?k)、塑性極高(δ=500～700)、彈性模量極小(2～4 MPa)。由于上述性能，它具有很好的彈性、柔順性和易變性，因此很難對它進行切削加工。

　　①刀具材料：高速鋼、YG類硬質(zhì)合金。

　�、诘毒邘缀螀�數(shù)： γ0=45～55°， α0=10～15°，β0=20～30°;刮削時，γ0=0°，α0=70°，還用割刀(β0=5～10°)，套料刀。

　�、矍邢饔昧浚篤c≤100 m/min。αp=2～5mm;f=0.5～0.7 mm/r。

　�、芮邢饕海河貌缓�油的水溶液。

　　七、砂輪的車削：

　　一般剛玉類磨料的硬度為1800～2450HV，碳化硅磨料的硬度為3100～3400HV，采用PCD和PCBN刀具來車削這兩種磨料的砂輪，如同用刀切豆腐一樣容易。

　�、贋榱朔乐股拜喸谲囅鲿r崩邊，采用圓形刀片的機夾刀具。

　�、诘毒邘缀螀�數(shù)：圓形刀片γ0=-8～-10°，α0=8～10°。

　　③切削用量：Vc=30～50m/min。αp=4～5mm;f=1～1.5 mm/r。

　　八、硬質(zhì)合金的車削：

　　硬質(zhì)合金的硬度高(HRA85～92.5、HV1300～1650、HRC67～81)、脆性大(σb 900～2500 MPa)。以前只能采用磨削和電加工來進行加工。由于PCD、PCBN超硬刀具的出現(xiàn)，給車削加工提供了條件。

　�、俚毒卟牧希篜CD、PCBN。②刀具幾何參數(shù)：γ0=0～-5°，α0=6～8°，κr≤30～45°。

　�、矍邢饔昧浚篤c=20～35m/min，αp=0.1～1.5mm，f=0.05～0.15 mm/r。

　�、茏⒁猓悍乐贡肋叄河妹河妥髑邢饕�。

　　九、工程陶瓷的車削：

　　傳統(tǒng)的陶瓷是用金剛石砂輪磨削。這是因為它的硬度高(1100～2250HV)、抗彎強度低(450～1300MPa)、彈性模量高(315000～400000MPa)所致。

　�、俚毒卟牧希篜CD、PCBN;易切陶瓷，也可用硬質(zhì)合金，但刀具耐用度低。

　�、诘毒邘缀螀�數(shù)：γ0=-10～-15°，α0=8～12°，κr=30～60°。為了使切出切入平穩(wěn)，也可采用圓刀片。

　�、矍邢饔昧浚河糜操|(zhì)合金刀具車易切陶瓷Vc=10～20m/min。用PCD、PCBN刀具Vc=30～60m/min，αp=0.1～2mm;f=0.05～0.1 mm/r。

　�、芮邢饕海阂还墒褂萌榛�液。⑤注意問題：防止崩邊。

　　十、復(fù)合材料的車削：

　　復(fù)合材料是由兩種以上不同物理、化學(xué)、力學(xué)性能的物質(zhì)人工制成的多相組成的固體材料。如玻璃鋼就是典型的復(fù)合材料。復(fù)合材料的種類有玻璃纖維增強復(fù)合材料(GFRP)、碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)、芳綸纖維增強復(fù)合材料(KFRP)、硼纖維增強復(fù)合材料，統(tǒng)稱為樹脂基纖維增強復(fù)合材料(FRP)。它只有很高的比強度和比剛度(比金屬高3～8倍)，而且抗疲勞性、減震性、斷裂安全性好，而廣泛應(yīng)用于航天、航空、化工等行業(yè)。復(fù)合材料在切削加工時，由于材料的導(dǎo)熱系數(shù)很低(小于一般鋼的1/16)，造成切削溫度高，易產(chǎn)生變質(zhì)和軟化，纖維和樹脂性能相差很大，表面粗糙度難以達到，且刀具磨損嚴重，大多數(shù)情況下不能使用切削液。

　�、俚毒卟牧希焊咚黉摵屯繉痈咚黉�、YG類硬質(zhì)合金。為了幾十到幾百倍提高刀具耐用度，應(yīng)選PCD、PCBN刀具。

　　②刀具幾何參數(shù)：一般情況下γ0=-10～-15°，α0=10～12°，γε=1～3mm，車螺紋時為防止崩牙γt=-15～-25°。

　�、矍邢饔昧浚焊咚黉摰毒遃c=1O～15 m/min;硬質(zhì)合金刀具Vc=40～80m/min;PCD、PCBN刀具Vc=80～120m/min，f=0.2～0.5 mm/r，αp無特殊要求。

　�、茏⒁猓簽榉乐狗謱印⑺毫�，應(yīng)采用防護措施(支承防護扳、減少刀具主偏角和進給量和在切入切出處先倒角等)。