铸铁是含碳量大于2. 11%的铁碳合金。由于铸铁成本低廉，生产工艺简单，铸造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨减摩性、消振性以及较低的缺口敏感性等，因此目前仍 是机械制造业中应用最为广泛的重要材料之一。 石墨的存在降低了铸铁的塑性，在切削加工时可形成易断的崩碎切屑，且石墨在切削过程中还可起到润滑作用。因此，与具有相同基体显微组 织的碳钢相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨损率低，可以实现高的金属切除率。但另一 方面，切削铸铁时产生的细小切屑进人缝隙后容易对相对运动表面造成研磨损坏> 切削时从 石墨处开始的不规则断裂往往会深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脱落则会影响已加工表面粗糙度；铸铁的组织形态为金属基体加游离态石墨。由于石墨的强度很低，与钢相比几乎接近为 零，因此可将铸铁看作是布满孔洞的钢。切削铸铁时形成不连续的崩碎切屑，使切屑与刀具前面的接触长度非常 短，造成切削力、切削热集中在刃区（在靠近切削刃的后刀面上温度最高）。尽管切削铸铁 时单位面积切削力和切削温度比切削钢要低，但刃区仍有很髙的压力和温度，这是切削加工铸铁等脆性材料需注意的一个问题。 冷硬铸铁是一种抗磨铸铁，它是在浇铸铸铁时通过加快铸铁表层冷却速度（激冷）， 使表层获得白口铸铁组织，达到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷却速度慢，形成灰口 铸铁组织，具有韧性好和强度高的力学性能。冷硬铸铁的含碳量为2.8%〜3.8%，含硅 fi为0.3%〜0.8%，还可以加人不同的合金元素，以及选择适宜的冷却速度，来调整白 口组织层的深度和硬度。冷硬铸铁可分为普通冷硬铸铁、镍铬冷硬铸铁、高铬白口铁和 铬矾白口铁等，冷硬铸铁硬度极高，脆性很大，单位切削力很大（可达3.4GPa，是灰铸铁HT200的3 倍），且切屑呈崩碎状，刀与切屑接触长度很短，切削力和切削热集中在切削刃附近，容易 使刀具产生磨损和破损。 铸铁的种类不同，切削加工性也不同。灰铸铁中碳以片状石墨存在，石墨含量高，具有 良好的切削加工性。白口铸铁大多数碳与铁化合成渗碳体，既硬又脆.切削加工性差.可锻 铸铁含团絮状的石墨，切削时切屑是带状的，具有中等的切削加工性。球墨铸铁中的碳以球状石墨结晶形式存在，其切削性能与灰铸铁一样。
曲面间过渡区域加工时一种比较独特的区域加工方法，一般采用截平面发进行加工，或定义成过渡曲面后，用参数线法进行加工。曲面间过渡区域一般要求为等半径圆弧过渡曲面或变半径圆弧过渡曲面。 一般来说两曲面之间要求有过渡曲面，一方面是造型设计的要求，另一方面是加工工艺的要求。在实际设计生产中，往往不事先构造过渡曲面（一些特殊要求的除外），而是直接通过母面生成过渡区域济公刀具轨迹。 最简单的过渡区域加工刀具轨迹生成方法是两曲面间采用等半径圆弧过渡，该半径正好是加工所用球形刀的刀具半径，可直接采用曲面交线清根加工刀具轨迹的生成方法。 当两曲面间过渡圆弧半径很小时，在加工曲面时，一般不宜采用半径等于过渡圆弧半径的刀具，二十采用半径较大的刀具，这是因为刀具半径台小会大大增加加工曲面的刀位点，降低加工效率，而用较大的刀具加工两张相交曲面，无论用什么方法加工，在交线出留的总是这把刀具的圆角半径，如果这时再用小刀具沿交线加工一次，又会在交线两侧小刀具与大刀具的交接处留有较高的残痕，钳工极不好修理。为了解决好这个问题，可采用半径递减法，用大刀具加工曲面，用小刀具在交线的两侧来回加工几次，行程光滑的过渡区域。
精工加工中心是由机械设备与精工系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。精工加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的精工机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。 精工加工中心是一种功能较全的精工加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与精工铣床、精工镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。 精工加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的精工机床。在加工中心上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，精工系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。
维护章程精工系统的维护1、严格遵守操作规程和日常维护制度2、防止灰尘进入精工装置内：漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至损坏元器件。3、定时清扫精工柜的散热通风系统4、经常监视精工系统的电网电压：电网电压范围在额定值的85%～110%。5、定期更换存储器用电池6、精工系统长期不用时的维护：经常给精工系统通电或使精工机床运行温机程序。7、备用电路板的维护机械部件的维护机械部件的维护1、刀库及换刀机械手的维护1）用手动方式往刀库上装刀时，要保证装到位，检查刀座上的锁紧是否可靠；2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞；3）采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生；4）注意保持刀具刀柄和刀套的清洁；5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作；6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。2、滚珠丝杠副的维护1）定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；2）定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位，更换支撑轴承；3）采用润滑脂的滚珠丝杠，每半年清洗一次丝杠上的旧油脂，更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠，每天机床工作前加油一次；4）注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩，防护装置一有损坏要及时更换。3、主传动链的维护1）定期调整主轴驱动带的松紧程度；2）防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油；3）保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量；4）要及时调整配重。4、液压系统维护1）定期过滤或更换油液；2）控制液压系统中油液的温度；3）防止液压系统泄漏；4）定期检查清洗油箱和管路；5）执行日常点检查制度。5、气动系统维护1）清除压缩空气的杂质和水分；2）检查系统中油雾器的供油量；3）保持系统的密封性；4）注意调节工作压力；5）清洗或更换气动元件、滤芯；使用注意1、精工机床的使用环境：对于精工机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备（如冲床）和有电磁干扰的设备；2、电源要求；3、精工机床应有操作规程：进行定期的维护、保养，出现故障注意记录保护现场等；4、精工机床不宜长期封存，长期会导致储存系统故障，数据的丢失；5、注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员
精工机床的基本组成包括加工程序载体、精工装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。 加工程序载体 精工机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对精工机床进行控制，必 须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过精工机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 机床主体 机床主机是精工机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在精工机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比，精工机床主体具有如下结构特点：1）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应精工机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使精工机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。精工装置 精工装置是精工机床的核心。现代精工装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现精工功能，因此又称软件精工（Software NC）。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，精工装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。1）输入装置：将精工指令输入给精工装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接精工）输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。（1）纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。（2）MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。在控制装置编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。在具有会话编程功能的精工装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。（3）采用DNC直接精工输入方式。把零件程序保存在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。2）信息处理：输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括：零件的轮廓信息（起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度及其他辅助加工信息（如换刀、变速、冷却液开关等），数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。3）输出装置：输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规定要求运动。 伺服与测量反馈系统 伺服系统是精工机床的重要组成部分，用于实现精工机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自精工装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是精工机床的最后环节，其性能将直接影响精工机床的精度和速度等技术指标，因此，对精工机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪精工装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自精工装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。测量元件将精工机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的精工装置中，精工装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。 精工机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥精工机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和精工分度头，防护，照明等各种辅助装置。
在加工中心上可进行钻孔、扩孔、镗孔和攻丝等孔加工，其加工具有中心钻、麻花钻（直柄、锥柄）、浅孔钻、扩孔钻、锪孔钻、绞刀、镗刀、丝锥等。1、 中心钻 用于钻引正孔，防止钻孔时钻偏和钻头折断。2、 潜孔钻 潜孔钻用于在实体工件上打孔，一般加工的长径比在3:1以内。这种钻头的刚性很好，可保证钻孔的精度，有易于排屑的容削槽，其加工效率很高。3、 麻花钻 在加工中心上钻孔，普通麻将钻应用最广泛，尤其是加工Φ30mm以下的孔时，以麻花钻为主。4、 扩孔钻 扩孔钻用于对铸造孔和预加工孔的加工，由于刀体上的容屑空间可通畅地排屑，因此可以扩盲孔，有些扩孔刀的直径可直接进行调整，可满足一定范围内不同孔径的要求。高档的扩孔刀还带有内冷功能，可使冷却液直接到达刀刃上，这样不仅可以有效防止刀具的升温，而且还可帮助排屑。5、 镗刀 有单刃镗刀、双刃镗刀、多刃组合镗刀等，用于孔的镗削加工。加工中心用的镗刀通常采用模块式的结构，通过高精度的调整装置调节镗刀的径向尺寸，可加工出高精度的孔。另外，镗刀还采用平衡模块调整其动平衡，以减少震动，从而保证孔的表面粗糙和尺寸精度。6、 丝锥 用于螺纹孔的攻丝加工。
加工中心加工工艺特点 加工中心加工工艺与普通精工铣床相比，在许多方面遵循基本一致的工艺原则。但由于 加工中心具有自动换刀的特有功能，使得加工中心加工工艺具有其特点，它的优点主要体现 在以下几个方面。 生产效率高。不仅可省去划线、中间检验等工作，而且由于其具有的自动换刀功 能，通常还可以省去复杂的工装，减少对加工零件的安装、调整及多次对刀等相对复杂而繁 琐的工作。加工中心能选用******工艺线路和切削用量，有效地减少加工中的辅助时间，从而 提高生产效率。另一方面由于加工中心的自动换刀功能，它可以非常容易实现复杂零件的批贵生产，因此加工中心的批量生产也能非常有效地提高整个加工效率。加工精度高、加工质量稳定。加工中心具有的自动换刀功能，可以非常有效地减少 工件的装夹次数，降低或消除因多次装夹带来的定位误差，提髙加工精度。当零件各部位的位置精度要求高时，加工中心具有的自动换刀功能，可以非常方便而有效地减少定位与对刀 误差，能在一次装夹与一次性对刀的过程中完成各个部位的加工，保证了各加工部位的位置精度要求。 对零件加工的适应性强、灵活性好。加工中心上可方便地实现对箱体类零件进行钻 孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻摞纹、铣端面和挖槽等多道不同的加工工序，因此能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如风扇叶片、汽车发动机箱体等零件。 能加工复杂曲线类零件以及非常复杂的三维空间曲面类零件，如凸轮类零件、汽车 覆盖件模具等。 加工中心一般在一次装夹后，可完成绝大部分的机加工工序，因此可有效地减少车 间的工序件和在制品，简化了生产调度和管理，为企业提高产品质量提供了一个非常有力的 保证。同时它也可减少工件周转次数和运输工作量，缩短了整个生，加工中心一台机床，集中了铣床、钻床、攻牙机等多种设备的功能，它可以减少企 业机床的数量，并相应减少操作工人，节省占用车间面积。加工中心加工零件也有不足之处，主要体现在以下几个方面。加工中心配套的夹具刚度、加工中心自身的刚度和精度保持性要求非常高。多工序的集中加工，要及时处理切屑。在将毛坯加工成为成品的过程中，零件不能进行时效处理，内应力难以消除。 技术复杂，对使用、维修、管理要求较髙。加工中心一次性投资大，需配置其他辅助装置，如精工刀具系统、刀具预调设备 等，机床的加工工时费用高。
程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工 具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制 定加工方案，确定零件的加工顺序、各工序所用刀具、夹具和切削用量等。此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的精工加工程序。加工中心加工 工艺制定的基本步骤如下。1.分析被加工零件的结构工艺性在加工中心上加工的机械零件，其结构工艺性一般都要进行认真分析，为之后的工艺制定 奠定一个良好的基础。在分析被加工零件结构工艺性时，可参考如下几方面重点分析和考虑。零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀 次数，使编程方便，生产效益提高。 内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性 的好坏与被加工轮廓的髙低、转接圆弧半径的大小等有关。 铣削零件底平面时，槽底圆角半径r不应过大。零件的槽底圆角半径r或腹板与缘 板相交处的圆角半径r对平面的铣削影响较大。当r•越大时，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效率也越低。因为铣刀与铣削平面接触的******直径d = D_2r (D为铣 刀直径），当D越大而r越小时，铣刀端刃铣削平面的面积越大，加工平面的能力越强，统 削工艺性越好。反之，当r过大时，铣刀端刃铣削平面的面积小，可采取先用r较小的铣刀 粗加工（注意防止r被“过切”），再用符合零件要求的r铣刀进行精加工。 应采用统一的基准定位。在精工加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证 两次装夹后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。 零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔 (如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔）。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。 合理选用加工中心考虑毛坯的材料和零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量和热处理要求等选用加工中心。选用加工中心应符合如下三点原则。 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。有利于提高生产率。尽可能降低生产成本（加工费用）。 选择合适的加工方法与加工方案加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大 小和热处理要求等全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方 法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。此外，还应考 虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可査阅有关工艺手册。零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终 成形的加工方案。确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加 工方法取精较时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。 合理划分工序与工步在加工中心上加工零件，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台加工中心上完成整个零件的加工 工作，若不能则应决定其中哪一部分在加工中心上加工，哪一部分在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。 零件的安装与夹具的选择零件在加工中心上加工应尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。加工中心对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标 方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。 刀具与切削用量的选择刀具的选择是精工加丁丁.艺中重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。 在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀工作。因此必须 有一套连接普通刀具的接杆，以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的标准刀具能迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应了解机床上所用刀杆的结构尺寸以及调整方 法、调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心主要采用 TSG工具系统，其柄部有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用 途的刀具。切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量、进给童。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编人程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以 提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率和经济性。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。7.加工路线的确定在精工加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时加工路线的确 定原则主要有以下几点。 加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度要求，且效率较髙。使数值计算简单，以减少编程工作量。 应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。
钢切削加工特性 钢材中碳的含量对材料切削加工性的影响较大。碳素结构钢的强度与硬度随着含碳量的 增加而增加，而塑性与韧性随含碳量的增加而减小。当碳素工具钢含碳量大于0.9%时，硬 度继续增加而强度下降。低碳钢的塑性和韧性较髙，切削力和摩擦力相对较大，而且切削加工时产生的切屑不易 断屑，故切削加工性较低；高碳钢的强度、硬度较高，切削力大，而且刀具磨损较快，故切削加工性能也较低；一般情况下中碳钢的切削加工性较好。在钢中加人Cr、Mn等合金元素能提髙钢的强度和硬度，改善钢的使用性能。这些元素 含量高于一定值时，会使切削力增加，刀具磨损加剧，导致材料切削加工性降低。中加人少量的硫、砸、铅、磷、铋和钙等元素可形成易切削钢，对提高切削加工性 有利。它们能在钢中产生硫化物，质地柔软，降低切削力，使切屑易于折断，且有润滑作用，减小刀具磨损，提高切削加工性，但降低了钢的使用性能。对力学性能要求较高的工件 应避免使用此类钢材。1.高锰钢铣削加工的特点 高锰钢是指含锰量在9%〜18%的合金钢。主要有高碳高锰耐磨钢和中碳高锰无磁钢两 大类。高锰钢常用“水韧处理”，这时高锰钢将具有高强度、高韧性、高耐磨性、无磁性等 较好的使用性能。常用的高锰钢主要有Mnl3、ZGMnl3、20Mn23Al、40Mnl8Crl3、 50Mnl8Cr4、50Mnl8Cr4V等，其中最难切削加工的是ZGMnl3„高锰钢铣削加丁的特 点如下。加工硬化严重，切削力大高锰奥氏体钢的被加工表层硬化严重，加工表面硬度比 基体增加2倍，硬化层深度可达0.3mm以上，引起切削力剧增。与正火45钢相比，单位切 削力增加60%左右。高锰钢热导率小，刀具热磨损严重高锰钢热导率小，切削温度髙。在相同切削条 件下，切削温度比45钢高100〜200*0,刀刃热磨损加剧。高锰钢塑性大、韧性髙，断屑、排屑困难高锰钢的冲击韧度值高，约为45钢的8 倍，伸长率较大，易产生鳞刺，加工表面质量不易保证。切屑强度大，硬度髙，断屑困难。高锰钢线膨胀系数大，影响工件尺寸精度高锰钢的线膨胀系数较大，约为20X 10_SK—\在高的切削温度下，易产生膨胀和变形，影响加工精度。同时，高锰钢的伸长率 随温度升高有所下降，但超过600X；时又很快增加。因此，切削速度不宜过高，以避免切削38 温度过高而引起伸长率增加，使切削加工困难。高强度钢铣削加工的特点高强度钢是指那些强度、硬度都很高，同时又具有很好韧性和塑性的合金钢。高强度钢 按含有合金元素成分不同，可分为铬钢、锰钢、镍钢、铬镍钢、铬锰钢、铬钼钢、锰硅钢等。如 40Cr、40CrSi、30CrMnSi、30CrMoMnSiNi2、45CrNiMoV 等。高强度钢铣削加工 特点如下。切削力大高强度钢的室温强度高，抗拉强度在1.47GPa以上，淬火的硬度非常 高，故铣削时变形困难，切削力大。切削温度髙高强度钢铣削中消耗的功多，产生的热量大，且高强度钢的热导率 低，所以切削温度高。刀具磨损快，容易崩刃打刀高强度钢加工中，由于切削力大，切削温度高，使 得刀具磨损快；同时切屑与前刀面接触长度短，应力集中在刀尖处，容易使刀具崩刃 打刀。 断屑困难高强度钢是具有很高韧性和塑性的合金钢，铣削加工中断肩排屑困难。不锈钢铣削加工的特点塑性高，加工硬化严重，切削力大不锈钢塑性大，其伸长率超过45钢1.5倍以 上，切削加工时塑性变形大，加工硬化严重，使总切削力增大，其单位切削力比正火45钢 要高出25%以上。易粘刀，损坏刀具，生成积屑瘤，影响加工表面质量不锈钢材料在切削过程中， 切屑与刀具粘结现象严重，容易造成刀具表面剥落。另外，由于粘结严重，容易形成积屑 瘤，使已加工表面粗糙度增大。对含碳量低的马氏体不锈钢尤为严重。 切削温度高，刀具容易磨损切削不锈钢时，由于切削力大，消耗功率多，故产生 的切削热也多。再加上不锈钢导热性差，其导热率约为中碳钢的1/2〜1/4,大量切削热集 中在切削区和刀屑接触界面上，不能及时传出，从而使刀刃容易产生过热现象，在髙温下失 去切削性能。加之不锈钢中的高硬度碳化物，在切削过程中直接与刀面接触、摩擦，会使刀具加速磨损。切屑不易卷曲和折断，由于不锈钢塑性高，韧性大，且髙温强度高，切削时切屑不易卷曲和折断。若切屑不能 及时排出，易造成堵屑现象，会挤坏和划伤已加工表面，甚至崩坏刀刃。因此，解决断屑和排屑是不锈钢铣削的难点之一。不锈钢的线膨胀系数大，影响加工精度不锈钢的线膨胀系数比碳钢和铸铁都大， 约为碳素钢的1.5倍。在切削温度的作用下，工件容易产生热变形，故在精加工时易影响零 件的尺寸和形位精度。高温合金的切削加工特性高温合金是难切削金属材料中很难加工的材料，其相对可加工性小于0.2„铁基髙温合 金的相对可加工性仅为奥氏体不锈钢的1/2左右，而镍基高温合金的相对可加工性更差，且随抗热性能的提高而降低。高温合金难切削的主要原因如下。 (1)单位切削力大，约为切削中碳钢的2〜3倍。高温合金含有大量的合金元素，其高 温强度很高，约为45钢的6. 5倍，抗塑性变形能力强，这是切削力大的主要原因；其次是 高温合金加工硬化严重，其已加工表面的硬度往往比基体硬度高出50%〜100%,冷硬程度 的增加，使切削力进一步增加；其次是高温合金塑性好，加工中塑性变形大、切削力大。此外，还由于切屑与前刀面接触长度加大，摩擦力增大，使切削力也随之增大。 切削髙温合金时，由于变形抗力大，刀面与切肩及工件表面间的摩擦剧烈，消耗功 率多，因此加工高温合金时要比加工一般钢材产生的切削热多。且高温合金的热导率很低，只有45钢的1/3〜1/4，故切削热从切削区向外传出很慢，大部分切削热集中在切削区，故 使切削区的平均温度高达750〜10001C,约比切削45钢要高出3001C左右。刀具磨损剧烈，耐用度低。在切削高温合金时，由于切削温度高，在切削中产生的 扩散磨损与氧化磨损要比加工一般钢材严重。高温合金中含大量合金元素的碳化物、氮化物、硼化物及金属间化合物等硬质点，其高温硬度很高，故在切削加工中其磨粒磨损特别严 重。高温合金中多含有与刀具材料相同的合金元素，在切削加工中，由于亲和力的作用，易产生粘刀现象，造成的粘结磨损比加工一般钢材严重。由于上述原因，在切削髙温合金时， 刀具除后刀面产生磨损外，还常在前刀面产生磨损，这种磨损严重时，会使刀刃大块崩损。易产生积屑瘤和鳞刺，影响加工精度与表面质量。铣削高温合金时，由于切削温度高，易使刀具和工件的尺寸与形状发生变化，影响加工精度。且在切削过程中易产生积屑瘤 与鳞刺，影响加工表面质量。
加工余量是指加工过程中，所切去的金属层厚度。加工余量有工序加工余量和加工总余量之分。实际加工中，余量太大，会造成材料及工时浪费，增加机床、刀具及动力消耗；余量太小，则无法消除上一道工序留下的误差、表面缺陷和本工序的装夹误差。因此，应根据影响余量大小的因素合力确定加工余量。确定加工余量的方法有如下三种。1、 查表法 根据生产时间和试验研究，已将毛坯余量和各种工序的工序余量数据汇编成手册，在确定加工余量时，可从手册中查得所需数据，然后结合本厂的实际情况进行适当的休整。该方法目前应用最为广泛。2、 经验估计法 该法是根据实践经验来确定加工余量的。一般而言，为防止加工余量不足而产生废品，往往估计的余量都偏大，所以该法只适用于单间、小批量生产。3、 分析计算法 是根据加工余量计算公式和一定的实验资料，通过计算确定加工余量的一种方法。采用这种方法确定的加工余量比较合理，但必须有比较全面可靠的试验资料及先进的计算手段，该法在生产中应用与大批量生产。 确定加工余量的基本原则在保证加工质量的前提下，尽量减少加工余量。最小加工余量的数值应保证能将具有各种缺陷和误差的金属层切去，从而提高加工面的质量和精度。一般最小加工余量的大小主要有下列因素决定：（1） 上工序的表面粗糙度；（2） 上工序的表面缺陷深度；（3） 上工序的空间偏差；（4） 上工序的形状误差；（5） 上工序的装夹误差。在具体确定工序间的加工余量时应根据下列条件确定大小（1） 在最后的工序，加工余量应保证得到图样上规定的表面粗糙度和精度要求；（2） 考虑加工方法、设备和刀具的刚性；（3） 考虑零件热处理引起的变形；（4） 考虑呗加工零件的大小。零件愈大，由于切削力、内应力引起的变形也会增加，因此要求加工余量也相应的大一些。 确定工序间加工余量必须注意的是：国内外一切推荐的数据都是在一定条件下得出来的结果，因此在借鉴这些数据时，都要结合本单位或本企业的实际工艺条件先进行使用，在做适当调整后在进行推广应用。