什么是机械加工性?机械加工的制造过程是切割金属和塑料的通用且有效的手段。它可以创建具有严格公差的非常精细的细节,并且对于制作原型和小批量零件具有很高的成本效益。我们可以使用CNC 车削服务

然而,加工并不适用于所有材料。由于该过程使用强大的旋转切割工具来去除材料的各个部分,因此组件必须足够柔软以允许修整设备穿透它们 – 否则,设备本身会损坏并且零件的质量会受到影响。然而,太光滑,材料在与切片工具接触时会以不希望的方式变形,导致零件翘曲和无效。

 

使用修整工具切割金属的难易程度称为机械加工性。但由于决定金属的可加工性的因素很多,因此通常难以量化该特性。本文介绍了可加工性的基础知识:它是什么,哪些部件最易加工,可加工性如何提高,以及如何测量可加工性。

什么是机械加工性?

可加工性实际上是衡量供应最终可能因减少应用而被切断的难易程度。一种可以使用最小功率切割而不会导致周围区域变形的材料肯定比需要更多努力并导致更大变形的材料更易于加工。

 

在实践中,使用具有良好可加工性的元件可提供短期和长期的好处。在短期内,应用可加工零件可以产生具有有限公差、最小变形和良好表面光洁度的更好零件。与使用难以加工的资源生产的零件相比,它们的制造速度也更快。从长远来看,使用可加工元件可以减少系统磨损并延长仪器寿命,最终为机械车间节省资金。

 

那么为什么机械师不只使用大多数可加工产品呢?问题通常是机械加工性往往以牺牲物质的性能为代价,反之亦然。坚固的零件通常比脆弱的材料更难切割,因此工程师经常需要在可加工性和整体性能之间进行权衡。

给定材料的机械加工性绝对取决于组件组的科学物理特性(由哪些元素组成)和特定功能材料的条件(它是如何生产的)。耗材的实体房屋是固定的,但工件的当前状况可能会有很大差异。

 

实物不动产包括

  • 加工硬化
  • 热膨胀
  • 导热性
  • 弹性模量

条件组件包括:

  • 微观结构
  • 晶粒大小
  • 热处理
  • 硬度
  • 抗拉强度
  • 可加工元件

作为最适合机加工的因素之一,铝相对便宜,并且可以使用多种常见合金制造。6061 通常是工程的标准主力等级,尽管铝 2011 和 8280 等不太常见的金属甚至更易于加工,产生的切屑极少,并且具有出色的表面积。

钢通常比轻质铝合金更难加工,但碳含量适中的等级(如 303 不锈钢)大部分是可加工的(二氧化碳过多会使钢太硬;太小会变得粘稠)。使用铅是因为添加剂可以使金属更易于加工,从而改善切屑间隙。硫还可以增加材料的机械加工性。

 

其他金属

其他可加工金属包括各种黄铜金属,它们相当温和但具有很高的抗拉强度。同样,铜具有出色的可加工性以及导电性等特性。

 

塑料

热塑性塑料可能会变得难以加工,因为切片单元产生的热量很容易导致塑料材料熔化并粘在软件上。考虑到这一点,一些最好的加工塑料包括 ABS、尼龙、丙烯酸和 Delrin。

 

提高材料的机械加工性

尽管金属具有设定的物理特性,但可以改变工件的状况以使其更易于加工。也可以将添加剂引入合金中以改善机械加工性。

添加剂:提高所提供材料的可加工性的一种方法是加入其他资源的成分,使其更易于切割。例如,在工程不锈钢时,添加商业铅和硫可以使工件更容易切割。

温热处理:金属经常经过加热和冷却来改变它们的家,温热处理可能会降低金属的硬度,使设备更简单。例如,镍基合金的退火可以提高机械加工性。

外部因素:无需实际更改工件产品即可更轻松地创建加工。例如,调整切割产品材料、最小化速度、减小角度、操作条件和其他参数可以更简单地切割难以加工的物质。

如何评估机械加工性

因为因此许多不同的元素会影响材料的可加工性,所以可加工性可能会被认为是一个难以量化的模糊概念。

尽管如此,技术人员和材料科学家仍试图通过诸如电力消耗(切割材料肯定需要多少能量)、切割工具的存在(降低材料时程序磨损的速度)和表面积等指标来测量可加工性。 (导致切割材料的平滑度)。

功耗:可加工性可能最终通过切割材料所需的力进行评估,使用常规强度指标进行测量。

切削工具的存在:通过确定机器在使用提供的材料进行切削时的持续时间,可以很容易地评估可加工性。

表面完整:可通过注意加工过程中形成的积屑瘤程度来检查可加工性;令人难以置信的可加工部件不会产生累积优势。

不幸的是,这些方法都不是完全可靠的,因为独立的因素会影响电力的使用、切断设备的安装和总面积。

美国钢铁和金属协会 (AISI) 还创建了基于车削测试的机械加工性评级系统。这些等级以百分比表示,将与 160 Brinell B 1112 金属(任意挑选)的可加工性相关,其可加工性等级为 100%。切削性比 W 1112 高的合金的排名高于 100%,而切削性较差的合金的分数低于 100%。