Page 40 - 理化检验-物理分册2024年第十一期

邓向阳，等：汽车零部件用非调质钢切削性能改进

物长宽比小于6的占比低于70%；改质后，长宽比小 削时产生的切削力。在更换材料的同时更换刀具，
于2的硫化物占比接近50%，90%的硫化物长宽比 以保证每种材料在切削时都使用全新的刀具。切削
小于6。碲改质使长条状硫化物变少，均匀分布的椭 完成后，利用扫描电镜（SEM）和能谱仪对刀具磨损
球状硫化物更有利于切屑与工件分离，减少切屑与 情况进行分析,并测量磨损长度。用表面粗糙度测
[5]
刀具前刀面的摩擦 。 量仪测量材料的表面粗糙度。
3.2 切削力测试
3 切削性能评价
切削试验最前面两次走刀产生了较明显的颤振
钢的切削性能指的是钢切削加工成合格零件的
现象，所得到的切削力结果并不准确，因此在计算平
难易程度。切削性能通常可以用刀具使用寿命、切 均切削力时从第3刀开始计算。切削力由测力计分
削力大小、切屑形貌和工件表面粗糙度（R a ）等具体 解成3个方向测得，分别为F x， F y， F z。F x 是进给方
[6]
指标来进行衡量 。 向上的切削力分量，称为进给力； F y 是径向的切削力
3.1 试验方法 分量，称为切深抗力； F z 是切向方向的切削力分量，
切削试验涉及切削速率、进给量、切削深度等参 称为主切削力。切削力合力F 的计算方法如式（1）
数，选用切削速率为180，150，120 m/min，进给量为 所示。
0.6，0.4，0.2 mm/r，切削深度为0.8，0.5，0.2 mm的技
= F 2 +F 2 +F F （1）
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术参数进行切削预试验，得出最优参数为：150 m/min x y z
的切削速率，0.6 mm/r的进给量，0.5 mm的切削 3种材料试样的切削力测试结果如表2所示。3
深度。 种材料切削力与走刀数的关系如图3所示。由表2和
采用该组参数将3种材料从直径58 mm切削至 图3可知：随着切削刀次的增加，3种材料在3个方向
33 mm，总共进行25次走刀，用测力计测试每一次切 上的切削力没有明显变化，切削过程较为平稳，切削

图 3 3 种材料切削力与走刀数的关系

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