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容易加工材料加工时有什么特点

发布时间: 2021-02-13 20:49:42

A. 复合材料的机械加工特点有什么简单介绍

一、玻璃纤维复合材料
玻璃钢是玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料的俗称,属难切削材料。玻璃钢有酚醛树脂基、环氧树脂基、不饱和聚酯树脂基等。玻璃纤维填料的主要成分是SiO2,坚硬耐磨,强度高,耐热,比木粉作填料的塑料可切性差。
树脂基体不同,可切削性也不相同。环氧树脂基比酚醛树脂基难切削。试验证明,切削玻璃钢的刀具材料以高速钢磨损最严重,P类及M类硬质合金磨损也大,以K类磨损最小。K类中又以含钴量最少的K10最耐磨损,而用金刚石或立方氮化硼刀具切削加工玻璃钢,可大大提高生产效率。选择刀具几何参数时,对玻璃纤维含量高的玻璃钢板材、模压材料和缠绕材料,使r0=20~25°;对纤维缠绕材料,使r0=20~30°。
由于玻璃钢回弹性较大,后角要选大值,使a0=8~14°;副偏角小些,可降低表面粗糙度,精车时为6~8°。加工易脱层、起毛的卷管和纤维缠绕玻璃钢,应采用6~15°刃倾角。切削时v=40~100m/min,f=0.1~0.5mm/r,aP=0.5~3.5mm,精车时aP=0.05~0.2mm。
二、热塑性树脂基复合材料
热塑性树脂基复合材料机械加工的基本加工特点是:
1)加工时加冷却剂,以避免过热,过热会使工件熔化;
2)采用高速切削;
3)切削刀具要有足够容量的排屑槽;
4)采用小的背吃刀量和小的进给量;
5)车刀应磨成一定的倾角,以尽量减少刀具切削力和推力;
6)热塑性复合材料钻孔应用麻花钻;
7)应采用碳化钨或金刚砂刀具,或用特殊的塑料用高速钢刀具;
8)工件必须适当支承(背部垫实),以避免切削压力造成的分层;
9)精密机械加工时,要考虑塑性记忆和加工车间的室温;
10)刀头和刀具要锋利,钝刀具会增加工件上的切削力。
三、金属基复合材料
金属基复合材料(MMC)的最大特点是成型性能好,一次成型后已基本能满足使用要求。但是随着复合材料应用领域的扩大,特别是MMC在工业及宇航领域中的应用,对这种材料的加工和精加工日趋重要。例如美国制造的大型SiC/Al板材,需采用喷水切割并用标准钢连接件固定在金属基复合材料梁上,战术导弹上用的体积百分比为25%SiC颗粒增强2124铝基复合材料的挤压毛坯必须采用金刚石刀具加工后才能应用,这样就相应产生了水切割、钻孔、车削等二次加工工艺。
传统的切割、车削、铣削、磨削等工艺一般都可用于MMC,但是刀具磨损较严重,往往随着增强材料体积分数和尺寸的增大而加剧。且大颗粒或纤维抵抗脱落的能力较强,因而刀具所受应力较强。因此,对于一些单纤维增强的MMC,往往必须用有金刚石尖或镶嵌有金刚石的刀具。对于短纤维或粒子复合材料,有时也采用碳化钨或高速钢工具。增强体的强度对刀具的磨损也有影响。一般增强体的强度越高,切削加工就越困难。研究发现,碳化硅晶须增强的铝基复合材料要比其它铝基复合材料难加工。对于多数MMC,使用锐利的刀具,合适的切削速度,大量的冷却/润滑剂和较大的进刀量,可以得到很好的效果。一般来说,金刚石刀具要比硬质合金及陶瓷刀具好,可更适用于高速车削。反过来,如果使用碳化物刀具,若车削速度低,则刀具寿命长。线锯也可用来割MMC,但一般速度较慢,只能切直线。
由于复合材料与传统材料有着不同的特点,所以复合材料的切削加工与金属材料有着本质的区别,因此不能将从加工传统材料中获得的经验和知识直接应用于复合材料的加工,必须通过新途径对其加工性能进行研究。

B. 材料的模具成型加工方法有什么特点

有很大的处别,很简单的例子,加硬料和普通料的寿命就差别很远,加硬料的成本也高!

C. 磨削加工的特点是什么

主要特点:

磨削过程中,磨粒的棱角磨钝后,因切削力的作用,往往自行破碎或脱落内而露出新的锋利的容磨砺,这种现象称为砂轮的自锐性。磨料磨削过程中产生大量热量,因此需要用大量流动的冷却水降温。

由于砂轮的多刃性、自锐性等特点,而且磨削是切削速度很高,以及磨床本身精度较高等原因,工件磨削后的精度和表面光洁度都很高,一般磨削精度达1-2级,光洁度达▽7-▽10;朝精磨削时,精度可达1级以上,光洁度可达14级别。


(3)容易加工材料加工时有什么特点扩展阅读:

应用领域:

磨削加工广泛的应用,并且几乎所有表面都可以通过研磨加工,例如内外圆柱表面,内外圆锥表面,各种平面,以及螺纹,齿轮,花键,模塑表面等。

此外,研磨可以加工硬质材料,例如难以用普通工具加工的硬化钢和硬质合金。 研磨通常用作零件表面的精加工工艺,但也可用于粗加工,例如坯料的预加工和清洁。

D. 什么是来料加工,有哪些特点

来料加工是指进口料件由外商提供,进口时不付汇,制成品由外商销售,经营企业收取加工费的加工贸易,进口原材料的所有权和收益权属于外商。来料加工又称“两头在外”的加工生产形式。指国际贸易中,由国外厂商提供原材料,按照指定的产品规格标准和质量要求加工生产,成品运交对方销售的一种生产贸易形式。
来料加工特点,来料加工贸易可以看作是以商品为载体的国际间劳务贸易,与进料加工相比有如下特点:
(1)来料加工进料时不用付汇,料件进口是外商提供而不是我方购买,而进料加工是经营单位动用外汇购买进口料件。
(2)来料加工由外商提供的料件以及由料件加工而成的成品,其所有权属于外商经营企业通过自己或通过“加工企业”按外商要求加工,对货物无处置权。而进料加工业务由经营单位购买进口料件,拥有货物所有权。
(3)来料加工的进口与出口有密切的内在联系,外商往往既是料件的提供者又是成品的接受者,连在一起的交易,其合同不是以货物所有权转移为内容的买卖合同。而进料加工则由经营单位以买方身份与外商签订进口合同,又以卖方身份签订出口合同,进口和出口体现为两笔交易,且都是以货物所有权转移为特征的买卖合同。
(4)来料加工的双方是委托加工关系,其交易的经济效果由外商承担盈亏责任,经营企业只按合同要求进行加工,收取工缴费,不负责盈亏。进料加工则是自购料件、自己生产产品、自负盈亏,经营单位要承担价格风险和销售风险。

E. 难加工材料的切削加工材料及方法有哪些

切削加工,通常出现刀具磨损包括如下两种形态:(1)由于机械作用而出现磨损,如崩刃或磨粒磨损等;(2)由于热及化学作用而出现磨损,如粘结、扩散、腐蚀等磨损,以及由切削刃软化、溶融而产生破断、热疲劳、热龟裂等。
切削难加工材料时,很短时间内即出现上述刀具磨损,这由于被加工材料存较多促使刀具磨损因素。例如,多数难加工材料均具有热传导率较低特点,切削时产生热量很难扩散,致使刀具刃尖温度很高,切削刃受热影响极为明显。这种影响结果会使刀具材料粘结剂高温下粘结强度下降,WC(碳化钨)等粒子易于分离出去,从而加速了刀具磨损。另外,难加工材料成分刀具材料某些成分切削高温条件下产生反应,出现成分析出、脱落,或生成其他化合物,这将加速形成崩刃等刀具磨损现象。
切削高硬度、高韧性被加工材料时,切削刃温度很高,也会出现与切削难加工材料时类似刀具磨损。如切削高硬度钢时,与切削一般钢材相比,切削力更大,刀具刚性不足将会引起崩刃等现象,使刀具寿命不稳定,而且会缩短刀具寿命,尤其加工生成短切屑工件材料时,会切削刃附近产生月牙洼磨损,往往短时间内即出现刀具破损。
切削超耐热合金时,由于材料高温硬度很高,切削时应力大量集刃尖处,这将导致切削刃产生塑性变形;同时,由于加工硬化而引起边界磨损也比较严重。
由于这些特点,所以要求用户切削难加工材料时,必须慎重选择刀具品种切削条件,以获得理想加工效果。
难加工材料切削加工应注意问题
切削加工大致分为车削、铣削及以心齿为主切削(钻头、立铣刀端面切削等),这些切削加工切削热对刃尖影响也各不相同。车削一种连续切削,刃尖承受切削力无明显变化,切削热连续作用于切削刃上;铣削则一种间断切削,切削力断续作用于刃尖,切削时将发生振动,刃尖所受热影响,切削时加热非切削时冷却交替进行,总受热量比车削时少。
铣削时切削热一种断续加热现象,刀齿非切削时即被冷却,这将有利于刀具寿命延。日本理化研究所对车削铣削刀具寿命作了对比试验,铣削所用刀具为球头立铣刀,车削为一般车刀,两者相同被加工材料切削条件(由于切削方式不同,切削深度、进给量、切削速度等只能做到大体一致)及同一环境条件下进行切削对比试验,结果表明,铣削加工对延长刀具寿命更为有利。
利用带有心刃(即切削速度=0M/MIN部位)钻头、球头立铣刀等刀具进行切削时,经常出现靠近心刃处工具寿命低下情况,但仍比车削加工时强。
切削难加工材料时,切削刃受热影响较大,常常会降低刀具寿命,切削方式如为铣削,则刀具寿命会相对长一些。但难加工材料不能自始至终全部采用铣削加工,间总会有需要进行车削或钻削加工时候,因此,应针对不同切削方式,采取相应技术措施,提高加工效率。
切削难加工材料用刀具材料
CBN高温硬度现有刀具材料最高,最适合用于难加工材料切削加工。新型涂层硬质合金以超细晶粒合金作基体,选用高温硬度良好涂层材料加以涂层处理,这种材料具有优异耐磨性,也可用于难加工材料切削优良刀具材料之一。
难加工材料钛、钛合金由于化学活性高,热传导率低,可选用金刚石刀具进行切削加工。CBN烧结体刀具适用于高硬度钢及铸铁等材料切削加工,CBN成分含量越高,刀具寿命也越长,切削用量也可相应提高。据报道,目前已开发出不使用粘结剂CBN烧结体。
金刚石烧结体刀具适用于铝合金、纯铜等材料切削加工。金刚石刀具刃口锋利,热传导率高,刃尖滞留热量较少,可将积屑瘤等粘附物发生控制最低限度之内。切削纯钛钛合金时,选用单晶金刚石刀具切削比较稳定,可延长刀具寿命。?
涂层硬质合金刀具几乎适用于各种难加工材料切削加工,但涂层性能(单一涂层复合涂层)差异很大,因此,应根据不同加工对象,选用适宜涂层刀具材料。据报道,最近已开发出金刚石涂层硬质合金DLC(DIAMONDLIKECARBON)涂层硬质合金,使涂层刀具应用范围进一步扩大,并已可用于高速切削加工领域。
切削难加工材料刀具形状
切削难加工材料时,刀具形状最佳化可充分发挥刀具材料性能。选择与难加工材料特点相适应前角、后角、切入角等刀具几何形状对刃尖进行适当处理,对提高切削精度延长刀具寿命有很大影响,因此,刀具形状方面决不能掉以轻心。但,随着高速铣削技术推广应用,近来已逐渐采用小切深以减轻刀齿负荷,采用逆铣并提高进给速度,因此,对切削刃形状设计思路也有所改变。
对难加工材料进行钻削加工时,增大钻尖角,进行十字形修磨,降低扭矩切削热有效途径,它可将切削与切削面接触面积控制最小范围之内,这对延长刀具寿命提高切削条件十分有利。钻头钻孔加工时,切削热极易滞留切削刃附近,而且排屑也很困难,切削难加工材料时,这些问题更为突出,必须给以足够关注。
为了便于排屑,通常钻头切削刃后侧设有冷却液喷出口,可供给充足水溶性冷却液或雾状冷却剂等,使排屑变得更为顺畅,这种方式对切削刃冷却效果也很理想。近年来,已开发出一些润滑性能良好涂层物质,这些物质涂镀钻头表面后,用其加工3~5D浅孔时,可采用干式钻削方式。
孔精加工历来采用镗削方式,不过近来已逐渐由传统连续切削方式改变为采用等高线切削这类间断切削方式,这种方式对提高排屑性能延长工具寿命均更为有利。因此,这种间断切削用镗削刀具设计出来后,立即被应用于汽车零件CNC切削加工。螺纹孔加工方面,目前也采用螺旋切削插补方式,切螺纹用立铣刀已大量投放市场。
如上所述,这种由原来连续切削向间断切削转换,随着对CNC切削理解加深而进行,这一个渐进过程。采用此种切削方式切削难加工材料时,可保持切削平稳性,且有利于延长工具寿命。
难加工材料切削条件
难加工材料切削条件历来都设定得比较低,随着刀具性能提高,高速高精度CNC机床出现,以及高速铣削方式引进等,目前,难加工材料切削已进入高速加工、刀具长寿命化时期。
现采用小切深以减轻刀具切削刃负荷,从而可提高切削速度进给速度加工方式,已成为切削难加工材料最佳方式。当然,选择适应难加工材料特有性能刀具材料刀具几何形状也极为重要,而且应力求刀具切削轨迹最佳化。例如,钻削不锈钢等材料时,由于材料热传导率很低,因此,必须防止切削热大量滞留切削刃上,为此应尽可能采用间断切削,以避免切削刃切削面摩擦生热,这将有助于延长工具寿命保证切削稳定。用球头立铣刀对难加工材料进行粗加工时,工具形状夹具应很好配合,这样可提高刀具切削部分振摆精度夹持刚性,以便高速回转条件下,保证将每齿进给量提高到最大限度,同时也可延长工具寿命。

F. 切削加工的主要特点是什么

切削加工金属材料的难易程度称为切削加工性能。一般由工件切削后的表面粗糙度回及刀具寿命等方答面来衡量。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、金相组织、物理性能、力学性能等。铸铁比钢切削加工性能好,一般碳钢比高合金钢切削加工性能好。金属材料的切削加工性比较复杂,很难用一个指标来评定,通常用以下四个指标来综合评定:切削时的切削抗力、刀具的使用寿命、切削后的表面粗糙度及断屑情况。如果一种材料在切削时的切削抗力小,刀具寿命长,表面粗糙度值低,断屑性好,则表明该材料的切削加工性能好。另外,也可以根据材料的硬度和韧性做大致的判断。硬度在170~230HBW,并有足够脆性的金属材料,其切削加工性良好;硬度和韧性过低或过高,切削加工性均不理想。

G. 加工材料的中的什么特性将导致加工表面质量差

影响机械加工表面质量的关键因素
1.1切削力和切削热
切削加工是机械零件加工中的一道重要工序,是机械零件加工的一种主要的加工方法,而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。在切削加工中,加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。机械零件在切削加工过程中,会产生残余应力,表面层硬度也会发生改变,甚至改变金属材料的金相组织。在切削热和切削力的作用下,在切削的过程中,机械零件的表面层形态发生变形,进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面,零件变形的阻力加大,改变零件的物理机械性能。零件和刀具的相对高速运动中,会产生大量的切削热。零件表面层材料的温度如果超过特定的界限,金属零件表层的硬度和强度将会降低,零件表面层材料的金相组织也会受到影响,在表层产生一定的残余应力,零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
1.2原始误差
理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值,就是所说的原始误差,它是在机械零件的加工过程中产生的。分析其形成的原因可知,机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。机械加工的表面质量,在很大程度上受到原始误差的影响。另外,机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响,测量仪器也会造成一定影响。原始误差主要包括两个方面,即调整误差和原理误差。调整误差其产生原因是在加工过程中调整加工设备、工件、刀具而形成的。而原理误差则是由于采用了相似轮廓刀具或相似成形运动而造成的。在机械加工的过程中,应采取有效的措施降低原始误差,提升机械零件加工的表面质量,从而延长机械零件的使用寿命,进一步提高产品的性能。
1.3残余应力及热塑性变形
机械零件在切削力的作用下,发生表层的塑性变形,内部金属和表层金属之间在表面出现离层的状态,导致相对的作用力产生于零件表层内部和外部间。另外,在机械加工过程中会产生大量的切削热,内外层金属比容存在很大差异,在金属密度上也显著不同,这些都导致残余应力的出现。零件加工表面质量受到最终工序产生的残余应力的影响很大,同时还会对零件的使用性能造成一定影响。在机械加工过程中,零件表面层在切削热的作用下,会出现较大的热压缩应力,这是零件基体和表面层之间的温度差造成的,进而导致热塑性变形,影响零件的机械加工表面质量。

H. 什么是切削加工性能,有什么特点

切削加工金来属材料的难易程度称为切自削加工性能。一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具寿命等方面来衡量。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、金相组织、物理性能、力学性能等。铸铁比钢切削加工性能好,一般碳钢比高合金钢切削加工性能好。金属材料的切削加工性比较复杂,很难用一个指标来评定,通常用以下四个指标来综合评定:切削时的切削抗力、刀具的使用寿命、切削后的表面粗糙度及断屑情况。如果一种材料在切削时的切削抗力小,刀具寿命长,表面粗糙度值低,断屑性好,则表明该材料的切削加工性能好。另外,也可以根据材料的硬度和韧性做大致的判断。硬度在170~230HBW,并有足够脆性的金属材料,其切削加工性良好;硬度和韧性过低或过高,切削加工性均不理想。

I. 轴加工常用的材料都有哪些特点

轴的材料种类很多,选用时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求,以及为实现这些要求而采用的热处理方式,同时考虑制造工艺问题加以选用,力求经济合理。
轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50,最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的钢,也常用Q235或Q275等普通碳素钢。对于受力较大,轴的尺寸和重量受到限制,以及有某些特殊要求的轴,可采用合金钢,常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件,有的则直接用圆钢。
由于碳钢比合金钢价廉,对应力集中的敏感性较低,同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度,故采用碳钢制造尤为广泛,其中最常用的是45号钢。
合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此,在传递大动力,并要求减小尺寸与质量,提高轴颈的耐磨性,以及处于高温或低温条件下工作的轴,常采用合金钢。
必须指出:在一般工作温度下(低于200℃),各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多,因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时,所根据的是强度与耐磨性,而不是轴的弯曲或扭转刚度。但也应当注意,在既定条件下,有时也可以选择强度较低的钢材,而用适当增大轴的截面面积的办法来提高轴的刚度。
各种热处理(如高频淬火、渗碳、氮化、氰化等)以及表面强化处理(如喷丸、滚压等),对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。
球墨铸铁和一些高强度铸铁,由于铸造性能好,容易铸成复杂形状,且具有价廉,良好的吸振性和耐磨性,以及对应力集中的敏感性较低等优点,支点位移的影响小,可用于制造外形复杂的轴。
特别是国研制成功的稀土-镁球墨铸铁,冲击韧性好,同时具有减摩、吸振和对应力集中敏感性小等优点,已用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件,如曲轴等。
根据工作条件要求,轴都要整体热处理,一般是调质,对不重要的轴采用正火处理。对要求高或要求耐磨的轴或轴段要进行表面处理,以及表面强化处理(如喷丸、辐压等)和化学处理(如渗碳、渗氮、氮化等),以提高其强度(尤其疲劳强度)和耐磨、耐腐蚀等性能。
在一般工作温度下,合金钢的弹性模量与碳素钢相近,所以只为了提高轴的刚度而选用合金钢是不合适的。

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