雖然碳鋼的
車削加工并不復(fù)雜，但零件制造商需要了解碳鋼的牌號和材料特性，通過合理選擇
刀具、
車床(或車削中心)和工件夾緊裝置，就能大大提高加工效率。
,RP-)j"Wff a "~o'W 7 碳鋼是
金屬加工行業(yè)的“主力”材料，也是迄今為止切削加工最多的鋼種。美國生產(chǎn)的鋼約有87%都是碳鋼。
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[ 使用碳鋼的可行性取決于其機械特性(如抗拉強度、屈服強度、疲勞強度、抗沖擊性以及所需要的
熱處理)是否適合制造某種零件。如果碳鋼的特性可以滿足零件的要求，大多數(shù)用戶都會選用碳鋼，因為其價格比其它鋼材更便宜。
Wj{lb_Rj 77e*9/ 6@ 本文旨在幫助加工碳鋼零件的用戶了解各種碳鋼牌號的成分，以提高車削加工效率;同時還給出了與切深、進(jìn)給率有關(guān)的切削速度
參數(shù)和刀具材料與碳鋼的硬度。
6|97;@94 AXfU$~ 早在66年前，金屬切削領(lǐng)域的先驅(qū)M.EugeneMerchant和HansErnst博士就已經(jīng)闡述了切屑的形成、切屑與刀具間的摩擦、表面質(zhì)量和金屬去除效率。在研究中，Merchant博士采用了多種金屬材料，其中就包括1020低碳鋼和1112易切鋼。基于大量的試驗，Merchant博士建立了一個金屬切削過程的數(shù)學(xué)模型并沿用至今，該模型可用于設(shè)計刀具的斷屑器。
GqFx^dY4* *7Dba5B 將AISI1212易切削碳鋼的平均可加工性設(shè)定為100%，就可以用百分?jǐn)?shù)來表示鐵和非鐵合金材料的可加工性等級。以AISI1045中碳鋼作為標(biāo)準(zhǔn)工件材料，在規(guī)定切削條件下進(jìn)行車削試驗，即可確定各種牌號可轉(zhuǎn)位刀片的使用壽命。
|1tKQ0jg =j]y?;7q 碳鋼分為6大類：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、再硫化易切鋼、再硫化及再回磷易切鋼和無硫化高錳鋼(含錳量超過1%)。
xh6(~'$ f^%3zWp|- (1)低碳鋼
lED!}h'4 8K8u|]i 低碳鋼(AISI1005～1026)的含碳量為0.06%～0.28%，含錳量為0.25%～1%，含磷量不超過0.04%，含硫量不超過0.05%。目前低碳鋼共有16個標(biāo)準(zhǔn)牌號。
,"qCz[aDN1 wcHk]mLM 車削低碳鋼時，如果刀具斷屑器不能形成足夠大的剪切角使切屑卷曲而脫離刀片前刀面，就會產(chǎn)生長切屑，并在可轉(zhuǎn)位刀片表面生成積屑瘤。低速切削則是產(chǎn)生積屑瘤的另一個原因。積屑瘤會起到刀具延伸的作用，從而改變零件加工尺寸，并會使被加工表面光潔度惡化。在這種情況下，需將切削速度提高15%～20%或更高，直至加工表面質(zhì)量獲得改善。
*k$[/{S1- #J5BHY~ 合適的切削速度取決于切深、進(jìn)給率、刀具材料和工件的硬度。選擇切削速度是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。通常，可根據(jù)加工
精度要求(粗加工、半精加工或精加工)比較保守地預(yù)選切深和進(jìn)給率參數(shù)。加工低碳鋼采用的切削速度略有不同，據(jù)此可分為兩組。典型的低碳鋼粗加工、半精加工和精加工切削參數(shù)見表1、表2。(略)
On C )f /i+z#q5' 表中數(shù)據(jù)說明：切削速度隨著切深和進(jìn)給率的增大而減小。如果切深、進(jìn)給率之一(或二者)與表中數(shù)據(jù)不同，就需要調(diào)整切削速度，以使按表中切削參數(shù)計算出的金屬切除率(mrr)保持不變。計算實例如下。
{sTf4S\S ,CE/o7.FG 表1中第一行切削參數(shù)的金屬切除率為：
=4y gbk ?2<Q oS mrr=12″×sfm×DOC×ipr=12×550×0.300×0.020=39.6in.3/min
pDQ
f(@ M[ 6iFlz9XiI 如切深減小至0.200″，要使金屬切除率保持不變，則切削速度必須等于825sfm，即：
-oD,F
$Rb p^l#Wq5 sfm=mrr÷DOC÷ipr÷12=39.6÷0.200÷0.020÷12=825sfm
7T [~~V^x OqGp|` 在本例中，切削速度隨著切深的減小而按相同比例增大(0.300÷0.200=1.5，550×1.5=825sfm)。
sA0 Ho6 AR"2?2<mJ7 (2)中碳鋼
?7\V)$00(& Fwm $0=BXL 中碳鋼(AISI1029～1053)的含碳量為0.25%～0.55%，含錳量為0.30%～1.00%，含磷量不超過0.04%，含硫量不超過0.05%。中碳鋼有16個標(biāo)準(zhǔn)牌號，其切削參數(shù)見表3。(略)
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