机械材料切削性能研究3.doc

徐州建筑学院继续教育学院 专业专科毕业论文 机械材料切削加工性能的研究 学生姓名：学 号：指导教师：专 业：年 级： 教 学 点：江苏省交通技师学院二0一二年六月摘要：材料的化学成分不一样, 材料的组织结构不同, 热处理的方法不同, 力学性能也不同, 其切削加工性也完全不同。而切削加工性又会影响刀具的耐用度、零件表面质量、产品的生产率, 甚至使被加工零件变成次品、废品。因此, 必须对影响工件材料切削加工性的因素进行分析, 为以后选择正确的加工工艺路线提供依据。主要对影响工件材料切削加工的各种因素如材料的力学性能、物理性能、化学性能、化学成分、金相组织等进行了较为详细的分析, 并提出了改善工件材料切削加工性的基本途径。关键词：切削加工、热处理、工艺路线，物理特性 Abstract: Chemical composition is not the same as the organizational structure of the material, heat treatment, mechanical properties, its machinability is also completely different. Cutting would affect the durability of the tool parts surface quality, the product of productivity, even the parts to be processed into defective, waste. Therefore, we must analyze the factors affecting the machinability of the workpiece material to provide a basis for the future to select the correct processing line. On a variety of factors influence the machining of the workpiece material, such as the mechanical properties, physical properties, chemical properties, chemical composition, microstructure, etc. in a more detailed analysis, and basic way to improve workpiece material machinability.Keywords: Machining, heat treatment, process route, the physical characteristics 目录1 绪论51.1 概述51.2 机械材料切削发展历史51.3 材料切削的技术特点72 衡量材料切削加工性的指标112.1 生产率和刀具耐用度112.2 切削力的大小和切削温度高低112.3 加工质量112.4 工作稳定性和安全生产123 影响工件材料切削加工性的因素133.1力学性能对切削加工性的影响133.2物理、化学性能对切削加工性的影响133.3化学成分对切削加工性的影响143.4金相组织对切削加工性的影响153.5切削用量、刀具角度对切削加工性的影响153.6其他因素对切削加工性的影响164 改善工件材料切削加工性的途径174. 1改变化学成分174. 2进行合理的热处理174. 3改善切削条件174. 4优选加工方法184. 5提高毛坯的质量185 提高切削加工技术经济性的途径195.1缩减时间定额195.2采用合理的刀具角度195.3 采用合理的热处理工艺195.4采用先进工艺方法206 结论21致谢22参考文献231 绪论1.1 概述材料的切削加工性能是指工件材料被切削加工成合格零件或产品的难易程度。材料的化学成分不一样, 材料的组织结构不同, 热处理的方法不同, 力学性能也不同, 其切削加工性也完全不同。而切削加工性又会影响刀具的耐用度、零件表面质量、产品的生产率, 甚至使被加工零件变成次品、废品。因此, 必须对影响工件材料切削加工性的因素进行分析, 为以后选择正确的加工工艺路线提供依据。1.2 机械材料切削发展历史机械材料切削原理的研究始于19世纪中叶。1851年，法国人M.科克基拉最早测量了钻头切削铸铁等材料时的扭矩，列出了切除单位体积材料所需功的表格1864年，法国人若塞耳首先研究了刀具几何参数对切削力的影响1870年，俄国人.季梅首先解释了切屑的形成过程，提出了金属材料在刀具的前方不仅受挤压而且受剪切的观点。1896年，俄国人.布里克斯开始将塑性变形的概念引入金属切削。至此，切屑形成才有了较完整的解释。1904年，英国人J.F.尼科尔森制造了第一台三向测力仪，使切削力的研究水平跨前了一大步。1907年美国人F.W.泰勒研究了切削速度对刀具寿命的影响，发表了著名的泰勒公式。1915年，俄国人.乌萨乔夫将热电偶插到靠近切削刃的小孔中测得了刀具表面的温度（常称人工热电偶法），并用实验方法找出这一温度同切削条件间的关系19241926年，英国人E.G.赫伯特、美国人H.肖尔和德国人K.科特文各自独立地利用刀具同工件间自然产生热电势的原理测出了平均温度（常称自然热电偶法）。 19381940年美国人H.厄恩斯特和M.E.麦钱特利用高速摄影机通过显微镜拍摄了切屑形成过程，并且用摩擦力分析和解释了断续切屑和连续切屑的形成机理。40年代以来，各国学者系统地总结和发展了前人的研究成果，充分利用近代技术和先进的测试手段，取得了很多新成就，发表了大量的论文和专著。例如，美国人S.拉马林加姆和J.T.布莱克于1972年通过扫描电镜利用微型切削装置对切屑形成作了动态观察，得到用位错力学解释切屑形成的实验根据。在切削加工过程中, 刀具与工件有着对立和统一的关系. 当一方有了进展或提出新的问题时, 经常推动另外一方的发展与前进.一般来说, 由于生活、生产或战争的需要, 工件一方的情况经常发生变化. 例如, 工件材料的机械性能(如强度、硬度) 不断提高、产品的品种和批量逐渐增多、加工精度的要求日益提高、工件的结构及形状不断复杂化和多样化等. 这样, 就不断向刀具提出更新、更高的要求. 当刀具不能满足这些要求时, 就促使人们改进刀具, 提高其性能, 以适应新的情况.。刀具性能提高了,反过来推动工件进一步发展, 接着工件又推动刀具继续前进。要全面论述这个问题, 要用很大篇幅和很多资料. 本文先从工件、刀具双方材料的发展来加以说明. 从18 世纪中叶到19 世纪中叶, 工件材料多为灰铸铁、熟铁和钢合金, 它们较易加工, 当时所用的高碳工具钢刀具在切削性能方面已可胜任. 19 世纪中叶以后, 由于采用了转炉和平炉炼钢, 钢的产量迅速增加, 逐步代替了灰铸铁、熟铁等, 成为主要的结构材料. 钢的加工要难一些. 用高碳工具钢刀具加工普通钢材, 只能采用5 10 m ·m in- 1的切削速度. 生产率过低, 于是高碳工具钢已不能适应新的加工要求. 1865 年, 英国人墨希特(M ushet R) 发明了合金工具钢, 使切削速度提高到8 12m ·m in- 1. 这样的提高幅度, 仍是很有限的. 1898 年, 泰勒和怀特发明了高速钢, 切削普通钢材的速度一下子提高到30m ·m in- 1. 这就使切削加工效率得到大幅度的提高, 成为金属切削历史上的一次重大变革.刚刚发明高速钢时, 刀具材料对于当时加工的需要大体上是适应的. 然而, 进入20 世纪以后, 作为主要工件材料的各种合金钢和铸铁, 其机械性能日益提高. 尤其是20 世纪中叶以来,各种高强度钢、高锰钢、不锈钢、高硬耐磨铸铁、高温合金、钛合金, 以及各种非金属材料、复合材料等难加工材料相继出现, 高速钢刀具加工这些材料时效率又嫌太低, 或者根本切不动. 于是, 人们又改进高速钢的化学成分与热处理方法, 提高高速钢的切削性能, 出现了很多新型高速钢, 如含钴、高钒超硬高速钢等. 另外又利用高硬度的高温碳化物和金属粘结剂, 经粉末冶金工艺制成硬质合金. 本世纪20 年代至30 年代初, 先后制成钴钨类和钨钛钴类硬质合金, 并逐步用于生产. 硬质合金刀具加工某些金属的效率, 可比高速钢提高4 10 倍. 而且硬质合金硬度很高, 可以切削高速钢所加工不了的材料. 但是, 硬质合金脆性较大, 可加工性又差, 因此只能在部分加工范围内代替高速钢使用. 随后, 又出现了陶瓷、立方氮化硼、人造金刚石等更为先进的刀具材料, 它们的硬度和耐磨性又超过了硬质合金. 然而, 这些新刀具材料都因为过脆, 加上价格昂贵、或对某些加工情况不适应等原因, 直到最近它们的使用面还不够广. 目前, 切削加工仍处在大量使用高速钢与硬质合金的时代, 高速钢材料约占全部刀具的40% 50% , 硬质合金约占50% 60%. 用硬质合金、陶瓷等先进刀具材料, 可以切削硬度达HRC60 以上的淬硬钢和冷硬铸铁, 也能够解决其它各种难加工材料的加工问题. 正因为如此, 这些难加工材料才能够用于工业生产. 而在19 世纪或20 世纪初, 要加工这些材料, 是根本不可想象的。1.3 材料切削的技术特点（1）切削力切削时刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力，这些力组成合力F，在外圆车削时，一般将这个切削合力F分解成三个互相垂直的分力：切向力F它在切削速度方向上垂直于刀具基面，常称主切削力；径向力F在平行于基面的平面内，与进给方向垂直，又称推力；轴向力F在平行于基面的平面内，与进给方向平行，又称进给力。一般情况下，由于刀具的几何参数刃磨质量和磨损情况的不同和切削条件的改变，F对F的比值在很大的范围内变化。切削过程中实际切削力的大小，可以利用测力仪测出。测力仪的种类很多，较常用的是电阻丝式和压电晶体式测力仪。测力仪经过标定以后就可测出切削过程中各个分力的大小。 （2）切削热 切削金属时，由于切屑剪切变形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都转变为热，这种热叫切削热。使用切削液时，刀具、工件和切屑上的切削热主要由切削液带走；不用切削液时，切削热主要由切屑、工件和刀具带走或传出，其中切屑带走的热量最大，传向刀具的热量虽小，但前面和后面上的温度却影响着切削过程和刀具的磨损情况，所以了解切削温度的变化规律是十分必要的。 （3）切削温度 切削过程中切削区各处的温度是不同的，形成一个温度场切屑和工件的温度分布，这个温度场影响切屑变形、积屑瘤的大小、加工表面质量、加工精度和刀具的磨损等，还影响切削速度的提高。一般说来，切削区的金属经过剪切变形以后成为切屑,随之又进一步与刀具前面发生剧烈摩擦，所以温度场中温度分布的最高点不是在正压力最大的刃口处，而是在前面上距刃口一段距离的地方。切削区的温度分布情况，须用人工热电偶法或红外测温法等测出。用自然热电偶法测出的温度仅是切削区的平均温度。 （4）刀具磨损 刀具在切削时的磨损是切削热和机械摩擦所产生的物理作用和化学作用的综合结果。刀具磨损表现为在刀具后面上出现的磨损带、缺口和崩刃等，前面上常出现的月牙洼状的磨损，副后面上有时出现的氧化坑和沟纹状磨损等。当这些磨损扩展到一定程度以后就引起刀具失效，不能继续使用。刀具逐渐磨损的因素，通常有磨料磨损、粘着磨损、扩散磨损、氧化磨损、热裂磨损和塑性变形等。在不同的切削条件下，尤其是在不同切削速度的条件下，刀具受上述一种或几种磨损机理的作用。例如，在较低切削速度下，刀具一般都因磨料磨损或粘着磨损而破损；在较高速度下，容易产生扩散磨损、氧化磨损和塑性变形。（5）刀具寿命刀具由开始切削达到刀具寿命判据以前所经过的切削时间叫做刀具寿命(曾称刀具耐用度)，刀具寿命判据一般采用刀具磨损量的某个预定值，也可以把某一现象的出现作为判据，如振动激化、加工表面粗糙度恶化，断屑不良和崩刃等。达到刀具寿命后，应将刀具重磨、转位或废弃。刀具在废弃前的各次刀具寿命之和称为刀具总寿命。生产中常根据加工条件按最低生产成本或最高生产率的原则，来确定刀具寿命和拟定工时定额。 (6)切削加工性 指零件被切削加工成合格品的难易程度。它根据具体加工对象和要求，可用刀具寿命的长短、加工表面质量的好坏、金属切除率的高低、切削功率的大小和断屑的难易程度等作为判据。在生产和实验研究中，常以作为某种材料的切削加工性的指标，它的含义是：当刀具寿命为分钟时，切削该材料所允许的切削速度。越高，表示加工性越好，一般取60、30、20或10分钟。 (7)加工表面质量 通常包括表面粗糙度加工硬化残余应力、表面裂纹和金相显微组织变化等。切削加工中影响加工表面质量的因素很多，例如刀具的刀尖圆弧半径进给量和积屑瘤等是影响表面粗糙度的主要因素，刀具的刃口钝圆半径和磨损及切削条件是影响加工硬化和残余应力的主要因素。因此，生产中常通过改变刀具的几何形状和选择合理的切削条件来提高加工表面质量。 (8)切削振动 切削过程中，刀具与工件之间经常会产生自由振动、强迫振动或自激振动(颤振)等类型的机械振动。自由振动是由机床零部件受到某些突然冲击所引起，它会逐渐衰减。强迫振动是由机床内部或外部持续的交变干扰力（如不平衡的机床运动件、断续切削等）所引起，它对切削产生的影响取决于干扰力的大小及其频率。自激振动是由于刀具与工件之间受到突然干扰力（如切削中遇到硬点）而引起初始振动，使刀具前角、后角和切削速度等发生变化，以及产生振型耦合等，并从稳态作用的能源中获得周期性作用的能源，促进并维持振动。通常，根据切削条件可能产生各种原生型自激振动，从而在加工表面上留下的振纹，又会产生更为常见的再生型自激振动。上述各种振动通常都会影响加刀表面质量，降低机床和刀具的寿命，降低生产率，并引起噪声，极为有害，必须设法消除或减轻。 (9)切屑控制 指控制切屑的形状和长短。通过控制切屑的卷曲半径和排出方向，使切屑碰撞到工件或刀具上，而使切屑的卷曲半径被迫加大，促使切屑中的应力也逐渐增加，直至折断切屑的卷曲半径可以通过改变切屑的厚度、在刀具前面上磨制卷屑槽或断屑台来控制，其排出方向则主要靠选择合理的主偏角和刃倾角来控制。现代人们已能用两位或三位数字编码的方式来表示各种切屑的形状，通常认为短弧形切屑是合理的断屑形状。(10)切削液也称冷却润滑液，用于减少切削过程中的摩擦和降低切削温度，以提高刀具寿命、加工质量和生产效率。常用的切削液有切削油、乳化液和化学切削液3类。2 衡量材料切削加工性的指标材料的切削加工性是一个综合性指标, 主要表现在刀具的耐用度、零件的表面质量、产品的生产率, 站在不同角度, 衡量工件材料加工性的指标也就不同。这主要取决于所处的切削条件及在此条件下影响材料切削加工性的主要因素。2.1 生产率和刀具耐用度 (1) 在保证高生产率的条件下, 用加工这种材料时的刀具耐用度来衡量切削加工性。即耐用度和切削速度( 生产率) 都高, 说明材料的切削加工性好。(2) 在保证相同的耐用度前提下, 用切削这种材料允许的切削速度高低来衡量。即切削速度高, 则切削加工性好。(3) 相同切削条件下( 切削速度、切削深度、切削进给量) , 用刀具达到磨钝标准时所切金属的体积多少来衡量。即切下金属愈多, 表明切削加工性愈好。2.2 切削力的大小和切削温度高低切削阻力小、切削温度低, 表明这种材料在切削过程中有着良好的切削加工性能。反之, 切削阻力大、切削温度高, 则表明这种材料在切削过程中切削加工性能较差。2.3 加工质量一般零件的精加工, 常以表面粗糙度来衡量其切削加工性, 即易获得很小表面粗糙度值的材料切削加工性好。零件的粗加工, 主要是以提高生产率为目的,故考虑材料的切削加工性是用生产率和刀具耐用度衡量。对一些特殊精密零件及一些特殊零件, 则用已加工表面的变质层深度、残余应力和硬化程度来衡量它们的切削加工性。2.4 工作稳定性和安全生产在自动机床及组合机床自动生产线上进行切削时, 用某种材料是否容易断屑来衡量其切削加工性。凡是切屑易控制或容易断屑的材料, 其加工性较好。3 影响工件材料切削加工性的因素3.1力学性能对切削加工性的影响( 1) 硬度: 工件材料硬度愈高, 切削力愈大, 切削温度愈高, 刀具磨损愈快, 刀具耐用度愈低, 加工性愈差; 工件材料高温硬度高, 加工性也差; 金属材料中硬质点愈多、形状愈尖锐、分布愈广, 材料的加工性愈差; 加工硬化愈严重, 加工性愈差。( 2) 强度: 工件材料在常温、高温下的强度愈高,切削力愈大, 切削温度增高, 刀具磨损就会加快, 刀具耐用度就会降低, 因而切削加工性差。( 3) 塑性: 工件材料的塑性愈大, 塑性变形也愈大, 切削力就大, 刀具耐用度就会降低。同时, 因塑性大, 断屑也困难。因此材料塑性愈大, 切削加工性愈差。但是, 材料塑性太小, 切屑与前刀面接触长度短, 切削力和切削热集中在刀刃附近, 使刀具磨损快,甚至崩刀, 切削加工性也不好。( 4) 韧性: 韧性大的材料在塑性变形时, 吸收塑性变形功较大, 切削力也大。这种材料切削时很难断屑, 加工表面的质量差, 切削加工性不好。 3.2物理、化学性能对切削加工性的影响( 1) 导热系数: 导热系数小的材料, 散热慢, 切削加工性差。一般情况下, 纯金属、有色金属、碳素结构钢、铸铁的导热性较好; 低合金钢、合金结构钢、工具钢的导热性较差, 耐热钢和不锈钢的导热性更差;非金属的导热性最差。( 2) 切屑形状: 切屑形状与工件材料的力学性能、切削用量、刀具角度有关。加工塑性金属材料, 切削速度较高、切削厚度较小、刀具前角较大时易形成带状切屑, 这样切削力波动较小、加工表面质量高, 故切削加工性好; 当切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时易形成片状切屑, 这样切削力波动较大、加工表面质量较差, 切削加工性差。( 3) 氧化性: 高温条件下材料的氧化和切削液作用下的氧化都会导致刀具的磨损和已加工表面粗糙度值大。碳钢、铸铁常温下容易氧化, 加热后更容易氧化, 切削加工性不好; 加入Cr 、T i、Si 等合金元素, 可以提高材料的抗氧化性, 也提高材料的切削加工性。( 4) 化学亲和性: 随着切削温度的升高, 被加工材料与刀具材料更容易发生化学反应, 这种化学亲和性越强, 刀具磨损越严重。切削加工过程中, 硬质合金刀具与T i、Ni、Co 及合金材料化学亲和性较强, 金刚石刀具与Fe 的化学亲和性强, 碳素工具钢刀具与碳钢、铸铁的化学亲和性强, 因此, 刀具的耐用度都低, 切削加工性都不好。3.3化学成分对切削加工性的影响( 1) 钢的化学成分的影响: 钢随含碳量的增加, 其、强度越来越高; 而含碳量的降低使塑性和韧性也会大大提高, 这种变化均会使加工性能变坏。合金元素( Cr、Mn、V、Ni、W 等) 的加入, 形成固溶体和金属化合物的晶体结构, 从而使材料得到强化, 钢的强度和硬度大大提高, 其加工性能变坏。碳化钛、氧化硅和氧化铝等硬质点, 加剧了刀具的磨损, 使切削性能变坏, 故必须控制碳的质量分数在0. 3%以下。S、P、Pb 等元素加入, 既降低了钢的强度, 又降低了钢的塑性, 使加工性能变好, 由此称为“易切削钢”。( 2) 铸铁的化学成分的影响: 铸铁加工性能的好坏与石墨的形态有极大的关系, 凡能促使石墨化的元素, 如C、Si、Al、Ni、Cu、T i 等, 均能提高铸铁的切削加工性能; 凡阻碍石墨化的元素, 如Cr、V、Mn、Mo、P、S 等的加入均使铸铁的切削加工性能大大降低。3.4金相组织对切削加工性的影响( 1) 钢中金相组织的影响: 纯铁是完全的铁素体,塑性很高, 切削时不易断屑, 切屑易粘在前刀面上, 使已加工表面粗糙度值大, 因此切削加工性能很差; 低碳钢的金相组织多为铁素体, 故强度、硬度低, 延伸率高, 易塑性变形, 切削加工性能好; 中碳钢的金相组织为珠光体加铁素体, 其强度中等, 硬度比铁素体组织高, 而塑性、韧性较低, 切削加工性能好; 淬火钢的金相组织为回火马氏体, 其强度、硬度比珠光体组织高, 切削加工性能差; 冷硬铸铁表面渗碳体多, 硬度极高, 很难切削。( 2) 铸铁中金相组织的影响: 铸铁按金相组织分为白口铸铁、麻口铸铁、珠光体灰铸铁、珠光体加铁素体灰铸铁、铁素体灰铸铁, 它们的塑性依次递增而硬度依次递减, 因此, 切削加工性依次增加。铸铁中石墨形态不同、加工性不同, 片状石墨比球状石墨的切削性能好。灰铸铁石墨多, 片状分布, 故硬度低, 易切削。3.5切削用量、刀具角度对切削加工性的影响( 1) 切削用量大小的影响: 切削用量( 切削速度、进给量、切削深度或背吃刀量) 的大小影响加工零件的质量和生产率。当切削用量大时, 生产率高, 但切削力大、切削热高, 刀具耐用度低, 加工质量低; 反之,当切削用量小时, 切削力小、切削热低, 刀具耐用度高, 加工质量高, 但生产率低。通常精加工时, 切削速度大、进给量小、切削深度小; 粗加工时, 切削速度小、进给量大、切削深度大。( 2) 刀具前角、后角的影响: 增大刀具前角、后角, 可以减小切屑变形, 从而减小切削力、切削热, 提高刀具耐用度, 有利于减小加工硬化, 抑制积屑瘤的产生, 减小切削振动, 有利于加工表面质量的提高。但前角、后角过大, 会降低刀具强度、耐磨性, 增大切削力, 降低刀具耐用度, 增大加工表面的粗糙度值, 使切削加工性下降。3.6其他因素对切削加工性的影响( 1) 毛坯的结构形状愈复杂, 生产效率就愈低, 其切削加工性就愈差。( 2) 毛坯表面粗硬层愈厚、面积愈广, 则切削阻力愈大, 刀具的磨损愈严重, 刀具耐用度就低, 其切削加工性就愈差。( 3) 材料内部的气孔、疏松、夹杂等组织缺陷愈多, 则切削过程愈不平稳, 切削力就愈大, 刀具易于磨损和损坏, 耐用度就低, 其切削加工性就愈差。( 4) 冷却润滑液可以降低切削温度, 减小摩擦力,从而减小切削力, 减小刀具磨损, 提高切削加工性。4 改善工件材料切削加工性的途径4. 1改变化学成分适当加入S、P、Pb 可以改善切削加工性能。在金属结晶时采取增加过冷度、变质处理、附加振动等方法来细化晶粒, 可以获得质量好的加工表面, 便于切削。硬度过低, 切削时易粘刀, 易形成刀瘤, 加工表面光洁度差; 硬度过高, 切削抗力大, 刀具易磨损。4. 2进行合理的热处理适当地进行热处理, 改变材料内部的金相组织, 使其易于加工。如低中碳钢的正火处理、高碳钢和工具钢的球化退火处理、铸铁进行较高温度的长期退火处理均得到了较好的效果。金属材料的硬度在170 HBS230 HBS时其切削加工性较好。4. 3改善切削条件( 1) 在条件允许的情况下, 尽量使用具有冷却润滑作用的切削液, 减小摩擦力, 降低切削温度。( 2) 合理选择切削用量, 可以避免材料硬化、产生积屑瘤, 并能控制切屑形状。粗加工时选用中低切削速度、大进给量、大切削深度; 精加工时选用高切削速度、小进给量、小切削深度。( 3) 合理选择刀具几何角度, 使其加工相适应的强度和硬度的材料; 一般选择前角、后角、主偏角较小的刀具。耐磨钢前角取负、后角偏大, 切削速度不宜太高, 进给量和背吃刀量不宜太小。对塑性好的材料, 前角、后角取大, 主偏角较小。对脆性材料, 前角、后角、主偏角的影响不大。( 4) 应合理选用刀具材料, 加工刀具不能选可能会与被加工零件发生化学反应的材料。( 5) 常用的带状切屑可以使切削过程平稳, 切削力波动较小、加工表面质量高。( 6) 淬硬钢、冷硬铸铁的硬度达50HRC 以上, 高温合金、耐热钢在高温时仍能保持较高硬度。对于易产生碳化钛、氧化铝等硬质点的材料, 都可采取相应的工艺措施来改善切削条件。4. 4优选加工方法不同金相组织、不同硬度对不同切削加工方法( 如车削、铣削、刨削、拉削等) 的切削加工性是不同的。球化组织的中碳钢, 其车削加工性较好, 钻削加工性一般, 拉削、插削加工性较差; 灰铸铁车削、刨削、钻削、铣削加工性较好, 磨削加工性较差; 硬度低的材料不适用于车削、磨削加工; 硬度高的材料不适用于拉削、插削、刨削、钻削、铣削加工; 硬度非常高的材料只能铸造成形, 不能切削加工。4. 5提高毛坯的质量提高毛坯外形的几何精度和保证其硬度及组织的均匀性, 有利于减少切削力的波动、加工过程的振动和刀具的磨损, 便于切削加工, 从而有利于加工质量的提高。 5 提高切削加工技术经济性的途径5.1缩减时间定额(1)缩减基本时间(2)减小切削长度。通常采用多刀加工、平行多件加工和平行顺序多件加工三种方式。(3)缩减辅助时间。实现机械化和自动化,或使辅助时间与基本时间重合。具体措施:采用先进高效夹具、多位连续加工等。5.2采用合理的刀具角度当粗加工时,为保证刀具强度,提高切削生产率,宜选用较小的前角和负的刃倾角,较小的主偏角以增加刀具强度;精加工时,为保证加工精度,减小切削变形,宜选用较大的刀具前角;当工艺系统刚性不够时,宜选用较大的主偏角和正的刃倾角以减小系统变形。5.3 采用合理的热处理工艺改善工件材料的切削加工性,优化切削条件。材料的切削加工性与材料的力学性能、金相组织有密切关系,直接影响切削加工。一般情况下,被加工材料硬度在160-230HBS 范围内加工性较好,当工件材料硬度较高时,易造成刀具的磨损,影响加工精度,可进行退火降低硬度,改善切削加工性;当材料塑性较高时,可进行正火处理以提高硬度,保证加工质量。5.4采用先进工艺方法采用先进的毛坯制造方法, 如粉末冶金、压力铸造、精密锻造等新工艺可提高毛坯精度,减少切削加工的劳动量。采用少、无切削新工艺,如用挤齿代替剃齿,生产率可提高67倍。采用特种加工,如用线切割加工冲模,可减少大量的钳工劳动量。6 结论影响工件材料切削加工性的因素很多, 要想在每次切削加工过程中都满足“生产效率高、刀具耐用度好、表面质量高”这一要求, 其难度非常大。因此, 每次切削加工时, 都必须根据被加工零件的具体情况确定加工工艺, 从而使零件的切削加工性达到一个较好的效果。机器零件的使用性能与其加工性之间有一定矛盾。设计人员与工艺人员应密切配合, 在不影响使用性能的前提下, 尽可能选用加工性好的材料。并应合理确定其结构尺寸和技术条件。如钢制的机械零件, 就应合理安排热处理工艺和机械加工工序, 以改善零件的加工性。在符合使用条件的前提下, 调整钢材中的化学元素, 如添加一定量的S、Pb、Ca 等元素, 使成为易切削钢种。这是改善钢材切削加工性的有效办法。鉴于切削加工在机械加工行业的重要地位地位，在以后的时间内必将继续发展进步，这方面的研究也会进一步的深入。致谢时光荏苒，岁月如歌，转眼间在江苏交通技师学院求学的三年就要过去了，必会给我今生留下美好的回忆。在此感谢我的老师XXX，感谢你们在生活和学习上给予我的指点和帮助。XXX老师平易近人，治学严谨，在各方面都给了我很大的关心，从论文的选题到论文撰写的每一个环节，都得到了老师的关怀和指导。在遇到问题时，XXX老师都能帮助我指正方向，使我能够顺利地完成论文的各项工作。最重要的是我从他那里学到许多科学研究和考虑问题的方法。值此论文完成之际，首先向XXX老师表示衷心的感谢和深深的敬意！需要特别感谢的是我的父母，感谢您们这些年来对我的默默支持，我会继续努力，永不言弃，您们将是我一直前进下去的动力。最后，衷心感谢所有关心和帮助过我的朋友们，谢谢你们为我所做的一切。参考文献 1 李华. 机械制造技术M . 北京: 高等教育出版社, 2005. 2 郭卫凡, 李其钒. 金属工艺学 M . 徐州: 中国矿业大学出版社, 2005. 3 张世昌, 李旦, 高航. 机械制造技术基础 M . 北京: 高等教育出版社, 2007. 4 吴善元. 金属切削原理与刀具 M . 北京: 机械工业出版社, 1995. 5 赵建中, 李其钒. 机械制造技术基础M . 北京: 北京理工大学出版社, 2008.