難切削材質切削加工原則

在高強度或高硬度金屬材料的切削加工性很差，切削時或者刀具壽命縮短，或者卷屑、斷屑困難，或者加工表面品質差，或者這幾種現象兼而有之，故這類材料稱為難加工金屬材料。切削加工中常遇到的難加工金屬材料有不銹鋼、鈦合金、高溫合金、高強度鋼和高錳鋼等。
材料難切削主要因素:

1. 材料中含有硬度高成分
2. 硬度或高溫硬度高，加工硬化大
3. 導熱性差、切削溫度高
4. 材料強度大，特別是高溫強度大
5. 易與刀具黏接
6. 化學活性大

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難切削材切削加工原則:

1. 選用合理的刀具材料
   切削刀具需與難切削材化學親和力小，導熱性好、抗變強度高、熱硬性好、耐磨耗及散熱性好…。常見適合刀具有PCD材質刀具(聚晶鑽石刀具)、鍍層硬質合金刀具、PCBN刀具…。
2. 改善切削條件
   
   • 機床-夾具-刀具的系統剛性要好。機床各部分間隙要調整好，主軸的徑向跳動要小。夾具裝夾工件要牢固，要有足夠剛性。
   • 要保持刀刃鋒利，以保證排屑流暢，避免粘屑崩刃。
3. 選擇合理的切削用量
   選擇合理的切削用量。因為切削速度對切削刃的溫度影響很大，切削速度越高，則切削刃溫度劇增，切削刃溫度的高低直接影響著刀具的壽命，所以要選擇合適的切削速度。
4. 對被加工材料進行適當的熱處理
   通過熱處理來改變難切削材的性能和晶相組織，達到改善材料切削加工性的目的。
5. 合理設計刀具結構及刀具幾何參數
6. 選用適當的切削液和供液方法
7. 採用振動切削、等離子弧加熱切削等新工藝或電火花加工、電解加工等特種加工方法。

※在切削加工中，主軸轉數與切削速度及加工深度之間調整應對是很重要，其中考量面相可以下列三種為考量模式:

1. 刀具磨損
2. 主軸損耗
3. 床台損耗

加工速度雖為作業基本要求，但就遠觀維修成本考量下，機台主軸維修最為昂貴，床台損耗維修次之，應該特別避免主軸損害，建議主軸轉數應維持在可接受轉數為宜(若主軸轉數過大時，會造成機台加工聲音過大，此時就應該調整主軸速度)，而切削速度快則加工深度吃淺為宜；反之，若切削速度放慢則可加工深度吃深。因應切削工件切削特性再控制好切削速度與加工深度，在刀具正常磨損下，刀具壽命就能維持。

參考資料來源:
鈦合金的超高速切削 平原大學 劉莉莉 著
鈦合金材料的機械加工工藝綜述 李樹俠 朴松花 著
難加工金屬材料的切削http://www.hudong.com/wiki/

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