金屬硬材及難切削材的定義與種類

Question

想要知道怎樣的金屬是屬於難切削,又為何難切削,該用什麼樣的刀具材解決這些硬材的加工.且想要了解硬材的定義

Answer 1

版主大大：
　　op1在此提供您相關資訊，有關您的問題，我以三個部分為您詳加說明：
１．所謂”硬材”
　　通指可切削但硬度較高的鋼鐵材料，像：合金鋼、模具鋼．．．等。
　　適用刀具，含有鍍層之切削刀具加工，如：TiAlN、TiN。
２．所謂”難削材”
　　指在切削上較難用一般刀具加工的材料，像：鎳基合金、不锈鋼等。
　　不锈鋼適用含有鍍層之切削刀具加工，如：TiAlN。
　　鎳基合金則適合用CBN刀具。
３．所謂”軟材”
　　易切削材料，如：鋁、鋁鎂合金、低碳鋼等。
　　鋁料適用未鍍層含鈷高螺旋角的切削刀具。

2007-10-27 21:23:26 補充：
鋁料亦可用鎢鋼刀來加工！

Answer 2

「切削」如果可以那麼簡單的定義出來，不太可能，我再讀書的時候有看過一本「山多維克」刀具商的一本metal cutting handbook，另外還有一個作者，金屬切削原理的M.C. Shaw，關於金屬切削原理方面的學術知識裡面很多，小弟非常推薦你去讀那本書，雖然都是英文不過可以令你對切削的基本原理和知識都有相當的收穫。
切削的沿革已經很久了至於要找書應該很多本，要找國際期刊也絕對找的到很多關於高速切削、精密磨削及微鑽削等都有，就如那位機械工程師所說的，太抽象了，因為材料中有鐵屬金屬還有非鐵屬金屬，還有一些陶瓷材料(包含鑽石)，還有僅次於鑽石硬度的cBN為什麼比鑽石還被廣泛應用?鑽石比鐵還硬這是大家所知道的，但是卻很少人知道鑽石在某個環境下跟鐵的元素產生親和力後卻被催化成石磨，如果有哪位仁兄肯用鑽石刀具去做金屬切削的話一定會發現的。
怎樣的金屬難於切削? 這樣的問法好像不太好，因為方向太大。根本無從著手。
至於該用什麼樣的刀具去解決硬材加工，我只能說用刀具還是不夠的，也要靠其他的參數來配合才能夠完整的切削，不然切削後所發生的表面粗糙度不良、BUE產生、加速刀具壽命等狀況都會發生。
材料硬度的定義太多種方法了(有維氏絡氏維克氏等多種方法)，一般有實務經驗的會先去查看設計遍覽的材料規格或硬度在去選用合適的刀具。
至於含有度層的刀具也只是用來防止刀具過度磨耗而已並無法完全針對高硬度的工件作加工，例如使用鉭化鈦(TiN)度層的高速工具鋼刀具切削一般的模具和切削鈦合金所得到的結果是大大不同
，另外如果使用碳化鎢的結果又會如何。
碳化鎢也是廣為所用的刀具，而如何加工碳化鎢棒材?現今的五軸工具研磨機是用來研磨碳化鎢刀具，所用的是鑽石砂輪。
一個很簡單的道理，刀具一定要比工件的硬度高但也不能完全涵蓋如同前所述鑽石刀具。

PS:切削的學問真的很大，有人做切削實驗做到博士畢業，也有人做切削到升等為教授，感覺上是一個無止境的領域，小弟的回答並不能完整的詮釋但希望對你有所幫助。

2007-10-29 11:16:57 補充：
Metal Cutting Principles (Milton C. Shaw)

METAL CUTTING THEORY AND PRACTICE(David A. Stephenson, John S. Agapiou )

METAL CUTTING HANDBOOK (SANDVIK)

Answer 3

你的問題是一個習慣用語蠻抽象的，所謂「硬材」「難切削」實際上並沒有一個真正的定義，只是一個比較性的名詞。



例如如果你常加工6061的鋁合金，當你加工2024或7075時，你就覺得2024或7075比較硬；但是，你拿到一般的碳鋼或合金鋼時，那2024或7075就是軟材料了。





各種不同的材料要用不同的刀具材料去切削、但切削參數很多，不是光是刀具材料、性質、形狀、進給等而已。刀具商都有很多經驗與資料可供參考。但對於較少使用或在特定領域用的材料，因市場需求量較少，相對的刀具商所擁有的資料較少，加工者就更不易獲得參考資料，失敗率就會增高，就會讓人感到這種材料很難加工。
例如，航太用料 鎳基的超合金 INCO 718, 738就是有名的超難加工材料，一般的說法是 "刀具非常損"





以上請參考。










2007-10-28 10:58:01 補充：
對於「硬材」「難切削」的定義，我個人還是認為只是一個比較性名詞。還是以個人本身或是所屬的環境(公司)、慣性有關。
我們公司以切削各種鋁合金、不繡鋼和合金鋼為主，我們就 不認為這些材料是難切削材料。
切削刀具要依據 "實際的材料規範" 再去選擇，才可找到正確的刀具去切削。所謂的CBN、Coating、或是含有某種成分的刀具，都只是一個概念性的說法而已。
建議在實務上，以 "查Handbook" 和 "洽詢刀具商(他們很樂意，因為要做生意)" 為主。