读懂可加工性：定义、重要性与测量方法

机加工是切削金属与塑料的通用高效手段，能以紧密公差实现精细细节，且对原型及小批量零件极具成本优势。

但机加工并非对所有材料同等适用。因工艺依靠高速旋转切削刀具切除材料，材料必须足够软以让刀具切入，否则刀具受损且零件质量下降。过软则材料在刀具接触下不良变形，导致零件扭曲失效。

金属被切削刀具切割的难易程度称为可加工性。因影响因素众多，该特性难以量化。本文梳理可加工性基础：定义、最易加工材料、提升途径、测量方法。

什么是可加工性？

可加工性衡量材料用切削刀具切割的容易或困难程度。用最小功率切割且不引起周边变形的材料，可加工性优于需更大力、变形更大者。

实践中，选用可加工性好的材料有短期与长期收益。短期看，可获更优零件：紧密公差、最小变形、良好表面光洁度，且加工更快。长期看，可减少刀具磨损、延长刀具寿命，最终为机加工车间省钱。

为何机加工师不总用最易加工材料？因可加工性常以牺牲材料性能为代价，反之亦然。强韧材料通常比弱材料难切削，工程师常需在可加工性与性能间权衡。

材料可加工性取决于材料群的科学物理属性（成分元素）及具体工件的状态（制造方式）。物理属性固定，但工件状态差异巨大。

物理属性包括：

状态因素包括：

铝是最适合机加工的材料之一，成本相对低，常见合金众多。6061是机加工标准通用牌号，而铝2011和8280等少见合金可加工性更佳，切屑极小、表面光洁度极佳。

钢通常比铝合金难加工，但中碳含量牌号如303不锈钢最易加工（碳过多太硬、过少太粘）。添加铅可改善切屑排出提高钢可加工性。硫也能提升钢可加工性。

其他易加工金属包括各类黄铜合金，质地较软但抗拉强度好。铜同样有良好可加工性，兼具导电性等特性。

热塑性塑料加工较难，因切削产热致塑料熔化粘刀。考虑此点，较适合机加工的塑料有ABS、尼龙、亚克力、Delrin。

金属物理属性固定，但工件状态可改变以提升可加工性。合金添加剂也能改善可加工性。

因诸多因素影响可加工性，其概念模糊、难量化。

但工程师与材料学家尝试用功耗（切削所需能量）、刀具寿命（切削特定材料刀具磨损速度）、表面光洁度（切削后光滑度）等指标衡量。

遗憾的是，以上方法均不完全可靠，因独立因素会影响功耗、刀具磨损、表面光洁度。

美国钢铁学会（AISI）基于车削测试建立可加工性评级体系。评级以百分比表示，相对基准为160布氏硬度B1112钢（任意选定），其可加工性评级100%。高于B1112者评级>100%，低于者<100%。

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