CNC铣削

切削加工性的一般含义是指材料进行切削加工的难易程度。 这种高度可加工的材料需要较少的功率来进行加工，并且在执行任何操作时都不会变形 CNC加工操作。 另一方面，工件的机械加工性较低，很难将其加工成所需的形状。 它需要更多的电力，并可能会影响 切割工具.

本文将简要讨论 切削加工性、影响因素、测量、切削加工性的改进及其与数控加工的关系.

 

什么是机械加工性？

在 减材制造方法，需要从工件上去除材料以制造所需的零件。 材料的可加工性是衡量材料在加工操作（例如铣削、车削、钻孔等）过程中去除材料的难易程度的指标。

任何材料的机械加工性能取决于其物理、机械和化学性能。 影响切削加工性的材料的一些重要特性是 硬度、弹性、机械强度、加工硬化、热膨胀和导热性.

无论材料是由金属、合金、塑料、陶瓷还是纤维制成，其可加工性都由其特性和加工条件决定。 但加工操作人员可以从加工结果中感受到工件的可加工性。 具有良好机械加工性能的材料可生产 切削刀具的磨损最小，光滑的表面精加工，需要更少的时间，并且可以保持严格的公差。

 

影响武术机械加工性能的因素？

有不同的物理和机械性能会影响材料的切削加工性。 让我们详细讨论一下它们。

• 硬度

影响材料切削加工性的主要因素是其硬度。 工件的高硬度通常被认为难以通过机加工操作进行加工。

任何材料的硬度都描述了工件变形的难易程度。 此外，硬度还表明材料的致密内部结构（晶体结构和晶界）。 硬质材料内部结构致密，对加工刀具去除材料提出了挑战，需要很大的力。

• 热性能

每种材料的加工都会产生热量。 例如，金属和合金产生高达 800 至 900 度的温度。 切削刀具的齿不断接触和离开工件。 如果工件导热率低，切屑不会吸收太多热量，刀具将承受热负荷，从而影响切削性能。

• 加工硬化

硬化是 金属及合金热处理工艺，其中涉及将材料加热到特定水平，然后进行冷却过程。 它增加了材料的硬度。 基本上，加工硬化由于硬度增加而使加工过程更具挑战性。 因此，建议在加工完成后进行淬火。

 

机械加工性和数控加工

硬质材料数控加工

数控加工 与多种材料兼容，包括金属和塑料，以及金属、合金、塑料、复合材料、纤维、木材等常见材料。每种材料的 CNC 加工性因其独特性能和加工条件而不同。

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• 刀具材料和几何形状

刀具材料也影响工件的切削加工性。 刀具的选择应根据工件材料的物理机械性能而定。 硬度和耐磨性是刀具材料需要高于工件的两个重要因素。 例如，硬质合金刀具克服了碳钢的硬度并提供了所需的机械加工性。

切削刀具的几何形状也影响工件的切削加工性。 例如，操作时需要特定的角度。

• 进给速度

进给速度也会影响复杂工件的加工难易程度。 进给速度与切削加工性成正比。 高切削加工性材料可以用高进给率加工，而低切削加工性材料可以用低进给率精确加工。

例如，铝比钢合金更容易加工，因此对于铝来说，高进给率是优选的。 CNC加工中铝的进给量范围为0.004至0.012英寸/齿，而钢合金（300-400布氏硬度）的加工范围为0.0015至0.004英寸/齿 （速度和进给）.

• 切割速度

材料的切削速度和切削加工性有很强的关系。 在数控加工操作中，切削力是根据工件的可加工性进行调整的。 对于切削加工性较低的工件，较高的切削速度会导致刀具损坏。 对于难加工性的工件，优选低切削速度。

• 切割深度

在可加工性较低的工件上进行高切削深度在精度方面具有相当的挑战性， 表面光洁度，以及工具的磨损。 然而，可加工性高，可以轻松地进行大切削深度的加工。 硬度是其背后的主要原因； 硬质材料致密的内部结构抵抗加工刀具的切削力。

• CNC机床的刚性

数控机床的容量和刚性也影响工件的可加工性。 工件加工的难易程度取决于机器的刚性。 机器的刚性包括螺钉的紧固程度、夹紧机构、轴承质量、机器的重量和硬度。

 

如何测量材料的切削加工性？

可加工性是一种非常复杂的材料特性，依赖于不同的因素，并且很难量化为数字。 此外，同一工件的切削加工性也可能因不同的条件而不同。 加工类型，如铣削、车削、钻削等。

切削加工性指数是量化材料切削加工性的常用方法。 它在制造中用于比较不同材料的可加工性。

切削加工性指数（I、%）=Vi/Vs×100

Vi 代表指定时间内的金属切削速度 & Vs 代表有限时间内标准钢的切削速度 （什么是机械加工性指数？评估机械加工性时考虑的标准？2018）.
仅通过改变切削速度即可实现材料可加工性的相对量化。 所有其他变量，例如刀具材料、几何形状和进给速率，均保持不变。 如果您有兴趣了解任何材料的切削加工性指数，可以使用在线切削加工性指数计算器。

一些流行的 CNC 材料的可加工性 （曾，2007）

 

如何提高材料的切削加工性？

提高可加工性涉及改变固定的物理和机械性能，使其比正常状态更易于加工。
提高可加工性的主要方法有以下三种： 添加添加剂、热处理和控制操作变量.

添加添加剂	在材料中混合铅和硫等添加剂使其更适合切割。
热处理	热处理是定制金属及合金机械性能的主要方法之一。 例如，退火（加热后缓慢冷却）会降低硬度并使材料更具延展性，从而简化加工过程。
控制操作变量	各种操作变量都会影响工件的 CNC 加工性能。 需要以有利的方式控制这些因素以提高可加工性。 操作因素包括刀具材料、切削速度、进给率和角度。

 

一些流行的 CNC 材料的可加工性

- CNC加工项目中的常见材料 包括钢、铝、铜、热塑性塑料、复合材料和塑料。 让我们讨论一下这些材料的可加工性。

• 铁板

钢的切削加工性取决于碳含量，因为它与钢的硬度直接相关。 高碳钢的加工具有挑战性，需要高刚性的硬质合金刀具。 尽管如此，低碳钢仍然具有挑战性，因为它们会粘附在切削工具上。

• 不锈钢

不锈钢不容易用数控机床加工。 硬度和粘性使其具有挑战性。 使其高度可加工的最佳方法是通过热处理稍微硬化。

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• 铝板

建立 铝及其合金 其硬度比钢低，因此易于通过 CNC 加工操作进行加工。 为了获得高质量的结果，建议采用高切削速度和宽前角和后角。

• 铜

铜的切削加工性高于钢，但低于铝。 可采用中等切削速度的 CNC 进行精确加工。

• 塑料

塑料没有太大的韧性，但热效应使其很难用数控技术进行加工。 加工过程中产生的热量会局部熔化塑料，从而降低刀具寿命。

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• 复合材料

复合材料 由于导热性和刚度较差，因此可加工性最差。 复合材料的数控加工需要特殊的工具和额外的操作注意力。

 

结语

可加工性是指通过减材制造方法将材料加工成所需形状的难易程度。 这是在进行任何 CNC 加工操作之前需要考虑的重要因素之一。 必须根据工件的可加工性水平来固定 CNC 加工变量，例如切削速度、切削深度、进给速度和夹紧机构，以获得最佳结果。

根据原材料的可加工性来分析零件的功能是一个相当复杂的过程。 为了优化可加工性并获得准确的结果，需要考虑几个因素 - 但不用担心！ Prolean 是领先的按需制造服务提供商 数控加工项目。 在为您制造优质且精确的零件时，我们会考虑机械加工性和其他各种因素。

 

常见问题

机械加工性是什么意思？

任何材料的机械加工性是指通过机械加工将其加工成所需形状的难易程度。

材料的哪些特性会影响其切削加工性？

有几个变量会影响材料的切削加工性，例如硬度、机械强度、弹性、导热性和加工硬化。 其他变量包括操作条件、刀具材料和加工操作类型。

如何提高材料的可加工性？

您可以通过添加其他化合物（例如铅和硫）来提高材料的机械加工性。 此外，热处理和操作变量优化是另外两种方法。

材料的切削加工性与 CNC 加工有何关联？

虽然低机械加工性材料很难加工，并且在 CNC 加工时需要考虑多种因素，但高机械加工性材料却很容易兼容并制造出精确的零件。

 

参考书目

（nd）。 速度和进给。 来自 https://mae.ufl.edu/。

（2018）。 什么是可加工性指数？ 评估可加工性时考虑的标准？ 来自 https://www.mecholic.com/。

曾洁 (2007)。 AWJ 切削中可加工性和磨料切削性能的测定。 语义学者.