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2017年5月19日

850加工中心，顯示RS 232傳輸錯誤我們應該怎么辦

山東海特總結了大部分客戶在使用加工中心精工系統時出現的故障以及解決辦法，請大家參考。機器：850加工中心故障現象：加工中心通電后，通過計算機和通信線，向機床實時傳送加工程序和工藝數據，此時CTR上顯示RS 232傳輸錯誤，通信不能進行。檢查分析：系統不帶硬盤，所以遇到容量較大的加工程序，就需要采用實時傳輸模式，將程序輸入到RAM后進行緩存，達到25436B后就暫停傳送程序。如果計算機送出的程序到達RAM后不能緩存，則發送的數據只能唄丟棄，這時系統就會報警，提示RS 232傳輸故障。更換RS 232通信線，故障現象不變，分析認為可以能是通信設置方面存在的問題，某些設置與精工系統不兼容故障處理：更改RS 232參數設置，以確保數據的正常傳輸。經過多次探索試驗后，總結出一組穩定的通信數據，操作如下：1、將“數據位8位”更改為“數據位7位”2、將“奇偶效驗無”更改為“偶效驗”3、將“停止位1位”更改為“停止位2位”在操作顯示屏、數據傳送軟件、設備管理器中，同時進行這些參數的更改，并保存設置，這樣處理后，文件傳送恢復正常。

2017年5月19日

加工中心的系統分類

①冷卻系統。機床的冷卻系統是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內腔里，冷卻泵將切削液從底座內儲液池打至出水管，然后經噴嘴噴出，對切削區進行冷卻。②潤滑系統及方式。潤滑系統是由手動潤捐油泵、分油器、節流閥、油管等組成。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向導軌及三向滾珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。從數字控制技術特點看．由于效控機床采用了伺服電機，應用數字技術實現了對機床執行部件工作順序和運動位移的直接控制，傳統機床的變速箱結構被取消或部分取消了，因而機械結構也大大簡化了。數字控制還要求機械系統有較高的傳動剛度和無傳動間隙，以確保控制指令的執行和控制品質的實現。同時．由于計算機水平和控制能力的不斷提高，同一臺機床上允許更多功能部件同時執行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而精工機床的機械結掏比傳統機床具有更高的集成化功能要求。從制造技術發展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現，以及市場競爭對低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高、生產效率越來越高和系統越來越可靠的方向發展。這就要求在傳統機床基礎上發展起來的精工機床精度更高．驅動功率更太，機械機構動’靜、熱態剛度更好，工作更可靠，能實現長時同連續運行和盡可能少的停機時間。典型精工銑床的機械結構主要由基礎件、主傳動系統、進給傳動系統、回轉工作臺及其他機械功能附件等幾部分組成。

2017年5月19日

如何選擇加工中心

加工中心應該如何選擇呢？一、加工中心主要規格的尺寸應與工件的輪廓尺寸相適應。即小的工件應當選擇小規格的機床加工，而大的工件則選擇大規格的機床加工，做到設備的合理使用。二、加工中心結構取決于機床規格尺寸、加工工件的重量等因素的影響。下表列出了精工設備最常見的重要規格和性能指標。三、加工中心的工作精度與工序要求的加工精度相適應。根據零件的加工精度要求選擇機床，如精度要求低的粗加工工序，應選擇精度低的機床，精度要求高的精加工工序，應選用精度高的機床。四、機床的功率與剛度以及機動范圍應與工序的性質和最合適的切削用量相適應。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量選得大，就要求機床有大的功率和較好的剛度。五、裝夾方便、夾具結構簡單也是選擇精工設備是需要考慮的一個因素。選擇采用臥式精工機床，還是選擇立式精工機床，將直接影響所選擇的夾具的結構和加工坐標系，直接關系到精工編程的難易程度和精工加工的可靠性。應當注重的是，在選擇精工機床時應充分利用精工設備的功能，根據需要進行合理的開發，以擴大精工機床的功能，滿足產品的需要。然后，根據所選擇的精工機床，進一步優化精工加工方案和工藝路線，根據需要適當調整工序的內容。采購加工中心的關鍵，在於綜合考慮目前的工藝要求以及加工能力，預估未來的加工需求，包括以下因素：快速加工進給、剛性和精度、擴展軸以及維修技術支持。快速加工進給可通過獲得主軸功率、扭矩及轉速的最佳組合，用戶毋需一味地追求最高主軸轉速來獲得理想的進給速度。在大多數情況下，主軸扭矩和轉速之間的平衡是由毛坯材料以及粗加工時的金屬去除量決定的。主軸轉速在10,000～15,000r/min的加工中心可以滿足70%～80%的模具加工需求。依靠程序處理和專門為模具加工而設計的控制軟件，也是非常有用的。隨機床不斷升溫，熱量的增加必然會嚴重影響加工精度以及維持穩定的零件公差。高速主軸需采用氣/油潤滑涂在主軸軸承上，同時降低摩擦，因此，主軸可以保持低溫運轉，運行時間也更長。由于陶瓷的熱膨脹系數只是鋼的熱膨脹系數的1/3，因此應采用陶瓷質軸承替代鋼質軸承。另外，選擇一臺配有擴展轉臺裝置(如五軸加工)的加工中心可以顯地控制購機成本，并減少裝夾次數，既提高了機床利用率，亦增加了擴展性。最后，購買機床前，應先咨詢同行所選機床的可靠性，還要注意了解該品牌的技術支持程度、備品備件的供應情況、機床翻新及升級成本

2017年5月19日

加工中心鑄鐵切削加工特性

鑄鐵是含碳量大于2. 11%的鐵碳合金。由于鑄鐵成本低廉，生產工藝簡單，鑄造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨減摩性、消振性以及較低的缺口敏感性等，因此目前仍是機械制造業中應用最為廣泛的重要材料之一。鑄鐵的組織形態為金屬基體加游離態石墨。由于石墨的強度很低，與鋼相比幾乎接近為零，因此可將鑄鐵看作是布滿孔洞的鋼。石墨的存在降低了鑄鐵的塑性，在切削加工時可形成易斷的崩碎切屑，且石墨在切削過程中還可起到潤滑作用。因此，與具有相同基體顯微組織的碳鋼相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨損率低，可以實現高的金屬切除率。但另一方面，切削鑄鐵時產生的細小切屑進人縫隙后容易對相對運動表面造成研磨損壞> 切削時從石墨處開始的不規則斷裂往往會深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脫落則會影響已加工表面粗糙度；切削鑄鐵時形成不連續的崩碎切屑，使切屑與刀具前面的接觸長度非常短，造成切削力、切削熱集中在刃區（在靠近切削刃的后刀面上溫度最高）。盡管切削鑄鐵時單位面積切削力和切削溫度比切削鋼要低，但刃區仍有很髙的壓力和溫度，這是切削加工鑄鐵等脆性材料需注意的一個問題。鑄鐵的種類不同，切削加工性也不同。灰鑄鐵中碳以片狀石墨存在，石墨含量高，具有良好的切削加工性。白口鑄鐵大多數碳與鐵化合成滲碳體，既硬又脆.切削加工性差.可鍛鑄鐵含團絮狀的石墨，切削時切屑是帶狀的，具有中等的切削加工性。球墨鑄鐵中的碳以球狀石墨結晶形式存在，其切削性能與灰鑄鐵一樣。冷硬鑄鐵是一種抗磨鑄鐵，它是在澆鑄鑄鐵時通過加快鑄鐵表層冷卻速度（激冷），使表層獲得白口鑄鐵組織，達到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷卻速度慢，形成灰口鑄鐵組織，具有韌性好和強度高的力學性能。冷硬鑄鐵的含碳量為2.8%?3.8%，含硅 fi為0.3%?0.8%，還可以加人不同的合金元素，以及選擇適宜的冷卻速度，來調整白口組織層的深度和硬度。冷硬鑄鐵可分為普通冷硬鑄鐵、鎳鉻冷硬鑄鐵、高鉻白口鐵和鉻礬白口鐵等，冷硬鑄鐵硬度極高，脆性很大，單位切削力很大（可達3.4GPa，是灰鑄鐵HT200的3 倍），且切屑呈崩碎狀，刀與切屑接觸長度很短，切削力和切削熱集中在切削刃附近，容易使刀具產生磨損和破損。

2017年5月19日

加工中心刀具種類與結構的選擇

銑削刀具的選擇銑刀類型應與被加工工件的尺寸與表面形狀相適合。加工較大的平面應該選擇面銑刀；加工凸臺、凹槽及平面輪廓應選擇立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔可選擇鑲硬質合金的玉米銑刀；加工曲面常采用球頭銑刀；加工曲面較平坦的部位常采用環形銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面多選用模具銑刀；加工封閉的鍵槽選擇鍵梢銑刀。在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很密，故球頭刀常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。刀具的選擇應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用貴以及其他相關因素正確選用。孔加工刀具的選擇(1)鉆孔刀具的選擇鉆孔刀具較多，有普通麻花鉆、可轉位淺孔鉆及扁鉆等。應根據工件材料、加工尺寸及加工質量要求等合理選用。1)麻花鉆麻花鉆有高速鋼和硬質合金兩種，主要由工作部分和柄部組成，工作部分包括切削部分和導向部分。麻花鉆導向部分起導向、修光、排屑和輸送切削液作用，也是切削部分的后備。麻花鉆有標準型和加長型，為了提高鉆頭剛性，應盡量選用較短的鉆頭，但麻花鉆的工作部分應大于孔深，以便排屑和輸送切削液。在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導向，受兩切削刃上切削力不對稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，故要求鉆頭的兩切削刃必須有較高的刃磨精度（兩刃長度一致，頂角^對稱于鉆頭中心線）淺孔鉆鉆削加工直徑d= ?60mm、的中等淺孔時，可選用淺孔鉆，其結構是在帶排屑槽及內冷卻通道鉆體的頭部裝有兩個刀片（多為凸多邊形、菱形和四邊形），交錯排列，切屑排除流暢，鉆頭定心穩定。另外多采用深孔刀片，通過該中心壓緊刀片。靠近鉆心的刀用韌性較好的材料，靠近鉆頭外徑刀片選用較為耐磨的材料，這種鉆具有刀片可集中刃磨，刀桿剛度高，允許切削速度高，切削效率高及加工精度高等特點，最適合于箱體零件的鉆孔加工。為提髙刀具的使用壽命，可以在刀片上涂鍍TiC涂層。使用這種鉆頭鉆箱體孔，比普通麻花鉆提高效率4?6倍。深孔鉆對深徑比大于5而小于100的深孔，由于加工中散熱差，排屑困難，鉆桿剛性差，易使刀具損壞和引起孔的軸線偏斜，影響加工精度和生產率，故應選用深孔加工刀具。，鉆削大直徑孔時，可采用剛性較好的硬質合金扁鉆。扁鉆切削部分磨成一個扁平體，主切削刃磨出頂角、后角，并形成橫刃；副切削刃磨出后角、副偏角，并且控制鉆孔的直徑。扁鉆前角小，沒有螺旋槽，制造簡單、成本低。鉆削小直徑深孔時，可采用加長型麻花鉆。擴孔刀具的選擇擴孔鉆是用來擴大孔徑、提高孔加工精度的刀具。它可用于孔的半精加工或最終加工。用擴孔鉆加工可達到公差等級IT10?IT11,表面粗糙度為R.6.3? 3.2pm。擴孔鉆與麻花鉆相似，但齒數較多，一般為3?4個齒，因而工作時導向性好。擴孔余量小，切削刃無需延伸到中心，所以擴孔鉆無橫刃，切削過程平穩，可選擇較大的切削用量。總之擴孔鉆的加工質量和效率均比麻花鉆高。擴孔直徑較小或中等時，選用高速鋼整體式擴孔鉆，擴孔直徑較大，選用套式擴孔鉆。擴孔直徑在20?60mm之間時，且機床剛性好，功率大，可選用硬質合金可轉位式擴孔鉆。鏜孔刀具的選擇鏜刀多用于加工箱體孔。當孔徑大于30mm時，一般用鏜刀加工。精度可達IT7?IT6，表面粗糙度為i?.6. 3?0.8pm，精鏜可達/?.0. 4Mm。鏜刀種類很多，按切削刃數童可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀可鏜削通孔、階梯孔和盲孔，單刃鏜刀剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。鏜鑄鐵孔或精鏜時，一般取主偏角反= 90°;粗鏜鋼件孔時，取主偏角& = 60°?75°，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀一般均有調整裝置，效率低，只能用于單件小批量生產。但結構簡單，適應性較廣，粗、精加工都適用。在精鏜孔中，目前較多地選用精鏜微調鏜刀。這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定范圍內進行微調，調節方便，且精度高。為了消除鏜孔時徑向力對鏜桿的影響，可采用雙刃鏜刀。工件孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證，且調整方便。它的兩端有一對對稱的切削刃同時參加切削，與單刃鏜刀相比，每轉進給量可提高一倍左右，生產效率高。鏜孔刀具的選擇，主要的問題是刀桿的剛性，要盡可能地防止或消除振動，其考慮要點如下。盡可能選擇大的刀桿直徑，接近鏜孔直徑。盡可能選擇短的刀桿臂（工作長度）。當工作長度小于4倍刀桿直徑時可用鋼制刀桿，加工要求高的孔時最好采用硬質合金刀桿。當工作長度為4?7倍的刀桿直徑時，小孔用硬質合金刀桿，大孔用減振刀桿。當工作長度為7?10倍的刀桿直徑時，要采用減振刀桿選擇主偏角（切人角幾）接近90°或大于75°。選擇涂層的刀片品種（刀刃圓弧小）和小的刀尖半徑（0.2mm)。精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用負切削刃刀片和刀具。鏜深的盲孔時，采用壓縮空氣或冷卻液來排屑和冷卻。選擇正確、快速的鏜刀柄夾具。(4)鉸孔刀具及其選擇加工中心上使用的鉸刀多是通用標準鉸刀。此外，還有機夾硬質合金刀片單刃鉸刀和可調浮動鉸刀等。加工精度可達IT9?IT8級，表面粗糙度為 1. 6?0. 6pm。通用標準鉸刀有直柄、錐柄和套式三種。錐柄鉸刀直徑為410?32mm。直柄鉸刀直徑為舛?20mm，小孔直柄鉸刀直徑為奵?6mm。套式鉸刀直徑為衫5?80mm。對于鉸削精度為IT7?IT6級，表面粗糙度為i?.l. 6?0.8^m的大直徑通孔時，可選用專為加工中心設計的可調浮動鉸刀。

2017年5月19日

加工中心用孔加工刀具類型

在加工中心上可進行鉆孔、擴孔、鏜孔和攻絲等孔加工，其加工刀具有中心鉆、麻花鉆 (直柄、錐柄）、淺孔鉆、擴孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐等。1. 中心鉆用于鉆引正孔，防止鉆孔時鉆偏孔和鉆頭折斷。2. 淺孔鉆淺孔鉆用于在實體工件上打孔，一般加工的長徑比在3 : 1以內。這種鉆頭的剛性很好，可保證鉆孔的精度，有易于排屑的容屑槽，其加工效率很高。3. 麻花鉆在加工中心上鉆孔，普通麻花鉆應用最廣泛，尤其是加工料)mm以下的孔時，以麻花鉆為主。4. 擴孔鉆擴孔鉆用于對鑄造孔和預加工孔的加工，由于刀體上的容屑空間可通暢地排屑，因此可以擴盲孔，有些擴孔刀的直徑還可進行調整，可滿足一定范圍內不同孔徑的要求。髙檔的擴孔刀還帶有內冷功能，可使冷卻液直接到達刀刃上，這樣不僅可以有效防止刀具的升溫，而且還可幫助排屑。5. 鏜刀有單刃鏜刀、雙刃鏜刀、多刃組合鏜刀等，用于孔的鏜削加工。加工中心用的鏜刀通常采用模塊式結構，通過髙精度的調整裝置調節鏜刀的徑向尺寸，可加工出高精度的孔。另外，鏜刀還采用平衡塊調整其動平衡，以減少振動，從而保證孔的表面粗糙度和尺寸精度。6. 絲錐用于螺紋孔的攻絲加工。

2017年5月19日

關于發那科系統參數有關的警告和注意

關于發那科系統參數有關的警告和注意1、加工中心在改變參數后第一次實際加工工件時，應在蓋上機床蓋板的狀態下運轉機床。不要以上來就運轉機床，要充分確認機床的運作狀態；確認項目包括：使用單程序段、進給速度倍率、機床鎖住等功能或沒有安裝刀具和工件時的空載運轉。如果不能肯定機床運轉正常，會因為機床預想不到的運轉而損壞工件或者機床，或導致操作者受傷。2、制造商已經設置了CNC和PMC參數的最佳值，一般情況下用戶不必改變這些值。在迫不得已必須改變參數時，在改變前，必須徹底弄清該參數的功能。如果參數設置不正確，則會因為機床預想不到的運轉而損壞工件和機床，或導致操作者受傷。以上是加工中心，使用發那科系統時，發那科系統參數有關的警告和注意。

2017年5月19日

新代系統中出現的單節程序

說明：可使用此功能檢查NC程序操作方式：1、模式旋扭轉至“自動模式”2、按“單節執行”鍵，其訊號燈將“亮”3、按“啟動”鍵，執行NC程序。4、CNC將執行NC程序，但是只有執行一個單節就停止。5、CNC將改變機械狀態，從“加工中”變為“暫停”6、再次按下“啟動”，則CNC將繼續執行到下一單節。7、此功能針對使用者去將程序一個單節一個單節的檢查。

2017年5月19日

加工中心對刀方法

對刀的準確程度將直接影響加工精度，因此，對刀操作一定要仔細，對刀方法一定要與零件加工精度要求相適應。當零件加工精度要求高時，可采用千分表找正對刀，使刀位點與對刀點一致（一致性好，即對刀精度高）。用這種方法對刀，每次向設定器需要的時間長，效率較低。目前很多加工中心采用了光學或電子裝置等新方法來減少工時和提高對刀精度。對刀時一般以機床主軸軸線與端面的交點（主軸中心）為刀位點，即假設基準刀的刀長為0,其他刀的長度就是其刀補值，這時，無論采用哪種工具對刀，結果都是使機床主軸軸線與端面的交點與對刀點重合，利用機床的坐標顯示確定對刀點在機床坐標系中的位置，從而確定工件坐標系在機床坐標系中的位置。然后利用對刀儀確定其他刀的長度，就解決了工件坐標系確定問題和多刀加工時的刀補確定問題。下面介紹幾種具體的對刀方法。工件原點在孔（或圓柱面）中心時采用杠桿百分表（或千分表）對刀，其操作步驟如下。用磁性表座將杠桿百分表吸在機床主軸端面上并利用手動使主軸低速正轉。手動操作使旋轉的表頭依X、Y、Z的順序逐漸靠近孔壁（或圓柱面）。移動Z軸，使表頭壓住被測表面，指針轉動約 0. 1mm。逐步降低手動脈沖發生器的X、y移動量，使表頭旋轉一周時，其指針的跳動量在允許的對刀誤差內，如0.02mm，此時可認為主軸的旋轉中心與被測孔中心重合。記下此時機床坐標系中的X、7坐標值。此X、Y坐標值即為G54指令建立工件坐標系時的偏置值。若用G92指令建立工件坐標系，保持X、Y坐標不變，刀具沿Z軸移動到某一位置，則指令形式為：G92XOYOZy (y為刀尖在工件坐標系中的Z坐標值）。這種操作方法比較麻煩，效率較低，但對刀精度較高，對被測孔的精度要求也較高，最好是經過鉸或鏜加工的孔，僅粗加工后的孔不宜采用。工件原點在工件兩垂直邊交點上時采用碰刀（或試切）方式對刀。如果對刀精度要求不高，為方便操作，可以采用加工時所使用的刀具直接進行碰刀（或試切）對刀，其操作步驟如下。將所用銑刀裝到主軸上并使主軸中速旋轉。手動移動銑刀沿X (或Y)方向靠近被測邊，直到銑刀周刃輕微接觸到工件表面聽到刀刃與工件的摩擦聲（但沒有切屑）。保持x、y坐標不變，將銑刀沿+Z向退離工件。將機床相對坐標X (或y)置零，并沿X (或y)向工件方向移動刀具半徑的距離。將此時機床坐標系下的X (或Y)值輸人系統0點偏置寄存器中，該值就是被測邊的x (或y)坐標偏置值。(fi)改變方向重復以上操作，可得被測邊的y (或x) 坐標。這種方法比較簡單，但會在工件表面留下痕跡，且對刀精度不夠髙。為避免損傷工件表面，可在刀具和工件之間加人塞尺進行對刀，這時應將塞尺的厚度考慮進去。以此類推，還可以采用芯軸和塊規來對刀。采用芯軸和塊規來對刀 3?工件原點在工件兩垂直邊交點上時采用尋邊器對刀操作步驟與采用刀具對刀相似，只是將刀具換成了尋邊器，移動距離是尋邊器觸頭的半徑，這種方法簡便，對刀精度較髙。4.刀具Z向對刀刀具Z向對刀數據與刀具在刀柄上的裝夾長度及工件坐標系的Z向零點位置有關，它確定工件坐標系的Z向零點在機床坐標系中Z坐標的位置。可以采用刀具直接碰刀對刀，也可利用Z向設定器進行精確對刀。由于加工中心刀具較多，每把刀具裝到主軸上后到主軸端面的距離都不相同，這些距離的差值就是刀具的Z向長度補償值，因此需要在機床上或專用對刀儀上測量每把刀具的長度（即刀具預調），并記錄在刀具明細表中，供機床操作人員使用，一般有下述兩種方法。機上對刀這種方法是采用Z向設定器依次確定每把刀具與工件在機床坐標系中的相互位置關系。其操作步驟為：依次將刀具裝在主軸上，利用Z向設定器確定每把刀具到工件坐標系Z向零點的距離，并記錄下來；找出其中最長（或最短）、到工件距離最小 (或最大）的刀具，作為工件坐標系的Z值，依據此值，確定其他刀具的長度補償值，正負號由程序中的G43或G44來確定。這種方法對刀效率和精度較高，投資少；但工藝文件編寫不便，對生產組織有一定影響。機外刀具預調+機上對刀這種方法是先在機床外利用刀具預調儀精確測量每把刀具的軸向和徑向尺寸，確定每把刀具的長度補償值，然后在機床上以主軸中心與端面的交點為刀位點進行Z向對刀，確定工件坐標系。這種方法對刀精度和效率高，便于工藝文件的編寫及生產組織，但投資較大。

2017年5月19日

加工中心的鋼切削加工特性

鋼材中碳的含量對材料切削加工性的影響較大。碳素結構鋼的強度與硬度隨著含碳量的增加而增加，而塑性與韌性隨含碳量的增加而減小。當碳素工具鋼含碳量大于0.9%時，硬度繼續增加而強度下降。低碳鋼的塑性和韌性較髙，切削力和摩擦力相對較大，而且切削加工時產生的切屑不易斷屑，故切削加工性較低；高碳鋼的強度、硬度較高，切削力大，而且刀具磨損較快，故切削加工性能也較低；一般情況下中碳鋼的切削加工性較好。在鋼中加人Cr、Mn等合金元素能提髙鋼的強度和硬度，改善鋼的使用性能。這些元素含量高于一定值時，會使切削力增加，刀具磨損加劇，導致材料切削加工性降低。在鋼中加人少量的硫、砸、鉛、磷、鉍和鈣等元素可形成易切削鋼，對提高切削加工性有利。它們能在鋼中產生硫化物，質地柔軟，降低切削力，使切屑易于折斷，且有潤滑作用，減小刀具磨損，提高切削加工性，但降低了鋼的使用性能。對力學性能要求較高的工件應避免使用此類鋼材。一、高錳鋼銑削加工的特點高錳鋼是指含錳量在9%?18%的合金鋼。主要有高碳高錳耐磨鋼和中碳高錳無磁鋼兩大類。高錳鋼常用“水韌處理”，這時高錳鋼將具有高強度、高韌性、高耐磨性、無磁性等較好的使用性能。常用的高錳鋼主要有Mnl3、ZGMnl3、20Mn23Al、40Mnl8Crl3、 50Mnl8Cr4、50Mnl8Cr4V等，其中最難切削加工的是ZGMnl3?高錳鋼銑削加丁的特點如下。加工硬化嚴重，切削力大高錳奧氏體鋼的被加工表層硬化嚴重，加工表面硬度比基體增加2倍，硬化層深度可達0.3mm以上，引起切削力劇增。與正火45鋼相比，單位切削力增加60%左右。高錳鋼熱導率小，刀具熱磨損嚴重高錳鋼熱導率小，切削溫度髙。在相同切削條件下，切削溫度比45鋼高100?200*0,刀刃熱磨損加劇。高錳鋼塑性大、韌性髙，斷屑、排屑困難高錳鋼的沖擊韌度值高，約為45鋼的8 倍，伸長率較大，易產生鱗刺，加工表面質量不易保證。切屑強度大，硬度髙，斷屑困難。高錳鋼線膨脹系數大，影響工件尺寸精度高錳鋼的線膨脹系數較大，約為20X 10_SK—\在高的切削溫度下，易產生膨脹和變形，影響加工精度。同時，高錳鋼的伸長率隨溫度升高有所下降，但超過600X；時又很快增加。因此，切削速度不宜過高，以避免切削38 溫度過高而引起伸長率增加，使切削加工困難。二、高強度鋼銑削加工的特點高強度鋼是指那些強度、硬度都很高，同時又具有很好韌性和塑性的合金鋼。高強度鋼按含有合金元素成分不同，可分為鉻鋼、錳鋼、鎳鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鋼、鉻鉬鋼、錳硅鋼等。如 40Cr、40CrSi、30CrMnSi、30CrMoMnSiNi2、45CrNiMoV 等。高強度鋼銑削加工特點如下：切削力大高強度鋼的室溫強度高，抗拉強度在1.47GPa以上，淬火的硬度非常高，故銑削時變形困難，切削力大。切削溫度髙高強度鋼銑削中消耗的功多，產生的熱量大，且高強度鋼的熱導率低，所以切削溫度高。刀具磨損快，容易崩刃打刀高強度鋼加工中，由于切削力大，切削溫度高，使得刀具磨損快；同時切屑與前刀面接觸長度短，應力集中在刀尖處，容易使刀具崩刃打刀。斷屑困難高強度鋼是具有很高韌性和塑性的合金鋼，銑削加工中斷肩排屑困難。不銹鋼銑削加工的特點塑性高，加工硬化嚴重，切削力大不銹鋼塑性大，其伸長率超過45鋼1.5倍以上，切削加工時塑性變形大，加工硬化嚴重，使總切削力增大，其單位切削力比正火45鋼要高出25%以上。易粘刀，損壞刀具，生成積屑瘤，影響加工表面質量不銹鋼材料在切削過程中，切屑與刀具粘結現象嚴重，容易造成刀具表面剝落。另外，由于粘結嚴重，容易形成積屑瘤，使已加工表面粗糙度增大。對含碳量低的馬氏體不銹鋼尤為嚴重。切削溫度高，刀具容易磨損切削不銹鋼時，由于切削力大，消耗功率多，故產生的切削熱也多。再加上不銹鋼導熱性差，其導熱率約為中碳鋼的1/2?1/4,大量切削熱集中在切削區和刀屑接觸界面上，不能及時傳出，從而使刀刃容易產生過熱現象，在髙溫下失去切削性能。加之不銹鋼中的高硬度碳化物，在切削過程中直接與刀面接觸、摩擦，會使刀具加速磨損。切屑不易卷曲和折斷由于不銹鋼塑性高，韌性大，且髙溫強度高，切削時切屑不易卷曲和折斷。若切屑不能及時排出，易造成堵屑現象，會擠壞和劃傷已加工表面，甚至崩壞刀刃。因此，解決斷屑和排屑是不銹鋼銑削的難點之一。不銹鋼的線膨脹系數大，影響加工精度不銹鋼的線膨脹系數比碳鋼和鑄鐵都大，約為碳素鋼的1.5倍。在切削溫度的作用下，工件容易產生熱變形，故在精加工時易影響零件的尺寸和形位精度。三、高溫合金的切削加工特性高溫合金是難切削金屬材料中很難加工的材料，其相對可加工性小于0.2?鐵基髙溫合金的相對可加工性僅為奧氏體不銹鋼的1/2左右，而鎳基高溫合金的相對可加工性更差，且隨抗熱性能的提高而降低。高溫合金難切削的主要原因如下。1、單位切削力大，約為切削中碳鋼的2?3倍。高溫合金含有大量的合金元素，其高溫強度很高，約為45鋼的6. 5倍，抗塑性變形能力強，這是切削力大的主要原因；其次是高溫合金加工硬化嚴重，其已加工表面的硬度往往比基體硬度高出50%?100%,冷硬程度的增加，使切削力進一步增加；其次是高溫合金塑性好，加工中塑性變形大、切削力大。此外，還由于切屑與前刀面接觸長度加大，摩擦力增大，使切削力也隨之增大2、切削髙溫合金時，由于變形抗力大，刀面與切肩及工件表面間的摩擦劇烈，消耗功率多，因此加工高溫合金時要比加工一般鋼材產生的切削熱多。且高溫合金的熱導率很低，只有45鋼的1/3?1/4，故切削熱從切削區向外傳出很慢，大部分切削熱集中在切削區，故使切削區的平均溫度高達750?10001C,約比切削45鋼要高出3001C左右。3、刀具磨損劇烈，耐用度低。在切削高溫合金時，由于切削溫度高，在切削中產生的擴散磨損與氧化磨損要比加工一般鋼材嚴重。高溫合金中含大量合金元素的碳化物、氮化物、硼化物及金屬間化合物等硬質點，其高溫硬度很高，故在切削加工中其磨粒磨損特別嚴重。高溫合金中多含有與刀具材料相同的合金元素，在切削加工中，由于親和力的作用，易產生粘刀現象，造成的粘結磨損比加工一般鋼材嚴重。由于上述原因，在切削髙溫合金時，刀具除后刀面產生磨損外，還常在前刀面產生磨損，這種磨損嚴重時，會使刀刃大塊崩損。易產生積屑瘤和鱗刺，影響加工精度與表面質量。銑削高溫合金時，由于切削溫度高，易使刀具和工件的尺寸與形狀發生變化，影響加工精度。且在切削過程中易產生積屑瘤與鱗刺，影響加工表面質量。