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关于生产压缩机零部件难加工材料的车削技术

  北京机械加工厂在压缩机零部件的生产过程中,经常会接触到一些难加工的材料,如制造压缩机叶轮的材料有一种含有Cr、Ni、Mo等合金元素的高强度结构钢,这种钢材一经调质处理达到一定的硬度时,很难车削。钦合金叶轮因为钦合金元素的存在给车削带来诸多麻烦,大型硬齿面齿轮,渗碳淬火的过程会造成一些需要加工的表面过硬而难以车削加工;还有一些运输机械常用紫铜等纯金属制造的套类零件也给车削带来相当大的麻烦。为了解决这些难加工材料的车削加工问题,需要对难加工材料的特性有足够的了解,然后采取有针对性的措施才能予以解决。

  难加工材料的加工特点

  何谓难加工材料

  所谓难加工材料,主要是指切削加工性能差的材料。金属材料切削加工性的好坏,主要是从切削时的刀具耐用度、已加工表面的质量及切屑形成和排除的难易程度3个方面来衡量。只要上述这3个方面有一项明显的差,就可认为是难加工材料。常见的难加工材料有高强度钢、不锈钢、高温合金、钦合金、高锰钢和纯金属(如紫铜)等。

  难加工材料的切削特点

  车削温度:在切削难加工材料时,切削温度一般都比较高,主要原因有以下两方面。

  导热系数低:难加工材料的导热系数一般都比较低(纯金属紫铜等除外),在切削时切削热不易传散,而且易集中在刀尖处。

  热强度高:如镍基合金等高温合金在500一800℃时抗拉强度达到最高值。因此在车削这类合金时,车刀的车削速度不宜过高,一般不宜超过10m/min,否则刀具切人工件的切削阻力将会增大。

  切削变形系数和加工硬化:难加工材料中的高温合金和不锈钢等,这些材料的变形系数都比较大。在较小的切削速度开始,变形系数就随着车削速度的增大而增大,在切削速度大约达到6m/min的情况下,切屑的变形系数将达到最大值。由于车削过程中形成切屑时的塑性变形,金属产生硬化和强化,使切削阻力增大,刀具磨损加快,甚至产生崩刃。如高温合金、高锰钢和奥氏体不锈钢奥氏体组织,其硬化的严重程度和深度都很大,要比45钢大好几倍。难加工材料由于硬化程度严重,切屑的温度和硬度高,韧性好,以及切削温度高(强韧切屑),如果这样的切屑流经前刀面,就容易产生粘结和熔焊等粘刀现象,粘刀不利于切屑的排除,使容屑糟堵塞,容易造成打刀。粘刀还容易使刀具产生粘结磨损和崩刃。另外,强韧的切屑呈锯齿形,容易损坏刀具刃口。


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