如何对不同材质的工件进行车削

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1、车削钢材

钢材可分为非合金钢、低合金钢和高合金钢，所有这些都会影响车削的加工建议。

车削非合金钢

材质分类：P1.1

非合金钢的碳含量最高可达 0.55%。低碳钢（碳含量 < 0.25%）需要特别注意，因为其断屑困难且容易产生积屑瘤（积屑瘤）。

为了切断和控制切屑，应尽可能使用最高的进给。强烈建议使用修光刃刀片。

使用高切削速度可避免刀片上积屑瘤，积屑瘤会对表面产生负面影响。锋利的刀刃和轻巧的切削几何形状可降低涂抹倾向并防止刀刃损坏。

车削低合金钢

材料分类：P2.x

低合金钢的可加工性取决于合金含量和热处理（硬度）。对于该组中的所有材料，最常见的磨损机制是月牙洼磨损和后刀面磨损。对于硬化材料，由于切削区热量较高，塑性变形也是常见的磨损机制。

对于非硬化状态下的低合金钢，首选钢系列的牌号和槽型。对于硬化材料，使用更硬的牌号（铸铁牌号、陶瓷和 CBN）是有益的。

车削高合金钢

材料分类：P3.x

高合金钢包括总合金含量超过 5% 的碳钢。该组包括软材料和硬材料。合金含量和硬度越高，可加工性越差。

对于低合金钢，首选钢种和几何形状系列。

合金元素含量超过 5% 且硬度超过 450 HB 的钢材对抗塑性变形能力和刀刃强度有额外要求。考虑使用更硬的钢材（铸铁、陶瓷和 CBN）。

2、车削不锈钢

不锈钢可分为铁素体/马氏体、奥氏体和双相钢（奥氏体/铁素体），每种钢都有各自的车削加工建议。

车削铁素体和马氏体不锈钢

材质分类：P5.1

这种不锈钢被归类为钢材，因此材料分类为 P5.x。此类钢材的一般加工建议是我们的不锈钢等级和几何形状。

马氏体钢可在硬化条件下加工，对刀片的塑性变形阻力有额外要求。考虑使用 CBN 等级，HRC = 55 及更高。

车削奥氏体不锈钢

材料分类：M1.x 和 M2.x

奥氏体不锈钢是最常见的不锈钢类型。该类别还包括超奥氏体不锈钢，即镍含量超过 20% 的不锈钢。

推荐的等级和几何形状是我们提供 CVD 和 PVD 等级的不锈钢。

对于间歇切割，或切屑锤击或切屑堵塞是主要磨损机制的情况，请考虑使用 PVD 等级。

其他考虑因素：

始终使用冷却液来减少月牙洼磨损和塑性变形，并选择尽可能大的刀尖半径。

使用圆形刀片或小主偏角，以防止沟槽磨损

积屑瘤很常见。它们都会对表面光洁度和刀具寿命产生负面影响。使用锋利的刀刃和/或具有正前刀面的几何形状

车削双相（奥氏体/铁素体）不锈钢

材料分类：M3.4

对于合金含量更高的双相不锈钢，人们使用超级双相不锈钢甚至超超级双相不锈钢等名称。机械强度越高，这些材料就越难加工，尤其是在热量产生、切削力和切屑控制方面。

推荐的等级和几何形状是我们提供 CVD 和 PVD 等级的不锈钢。

其他考虑因素：

使用冷却液来改善切屑控制并避免塑性变形。使用带有内部冷却液供应的工具，最好是精密冷却液。

使用较小的主偏角以避免沟槽磨损和毛刺形成

3、铸铁车削

铸铁主要有五种类型：

• 灰铸铁 (GCI)
• 球墨铸铁 (NCI)
• 可锻铸铁 (MCI)
• 蠕墨铸铁 (CGI)
• 奥氏体球墨铸铁 (ADI)

铸铁是一种铁碳合金，硅含量为 1-3%，碳含量超过 2%。它是一种短切屑材料，在大多数情况下具有良好的切屑控制。

对于大多数铸铁材料，建议使用我们的铸铁牌号和槽型。对于切削速度较高的灰铸铁，建议使用陶瓷和 CBN 牌号。

4、车削耐热超级合金 (HRSA)

高温合金具有出色的机械强度和抗蠕变性（固体在应力作用下缓慢移动或变形的趋势）。它还具有良好的抗腐蚀/抗氧化性。HRSA 可分为四类材料：

镍基（例如 Inconel）

铁基

钴基

钛合金（钛可以是纯钛，也可以是具有 α 和 β 结构的钛）

高温合金和钛合金的可加工性都很差，尤其是在老化条件下，对切削刀具的要求特别高。使用锋利的刀刃非常重要，以防止形成具有不同硬度和残余应力的所谓白层。

HRSA 材料：车削 HRSA 材料时通常使用 PVD 和陶瓷材质。建议使用针对 HRSA 优化的槽型。

钛合金：主要使用无涂层和 PVD 牌号。建议使用针对 HRSA 优化的几何形状。

钛和高温合金的常见磨损标准是凹槽磨损。遵循以下准则可获得最佳性能：

• 建议使用小于 45° 的主偏角
• 使用刀片直径/刀尖半径和切削深度之间的正确关系
• 使用斜坡铣或多次铣削时，建议使用大于 0.25 毫米 (0.0098 英寸) 的切削深度
• 无论使用硬质合金刀片还是陶瓷刀片，在车削高温合金和钛合金时都应始终使用冷却液。冷却液量应足够大且方向正确。
• 使用陶瓷时，建议进行预倒角，以最大限度地降低刀片进入和退出切削时产生毛刺的风险，并获得最佳性能

5、车削有色金属材料

该组包含非铁质软金属，例如铝、铜、青铜、黄铜、金属基复合材料 (MMC) 和镁。可加工性因合金元素、热处理和制造工艺（锻造、铸造等）而异。

车削铝合金

材料分类：N1.2

应始终使用具有正基本形状和锋利边缘的刀片。无涂层和 PCD 等级是首选。

对于 Si 含量超过 13% 的铝合金，应使用 PCD，因为硬质合金刀具的寿命会大幅缩短。

铝加工中冷却液主要用于排屑。

6、车削淬硬钢

车削硬度通常为 55–65 HRC 的钢件被称为硬零件车削，是一种经济高效的磨削替代方案。硬零件车削具有更高的灵活性、更好的交货时间和更高的质量。

立方氮化硼 (CBN) 等级是用于表面淬硬钢和感应淬硬钢硬部件车削的终极切削刀具材料。对于硬度低于约 55 HRC 的钢，请使用陶瓷或硬质合金刀片。

使用优化的 CBN 材质等级进行硬零件车削。

确保良好的机器和夹紧稳定性。

使用尽可能小的切削深度来实现较小的主偏角，并采用正确的刃口准备来延长刀具寿命。