高强度钢和超高强度钢的切削加工(中)

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& A+ h2 B' W) K) u/ I陶瓷刀具车
5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。选择切削用量的基本原则与一般切削相同。
切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。采用高速钢刀具时，Vc=3～11m/min，f=0.03～0.3mm/r，ap=0.3～2mm；采用陶瓷刀具切削时，Vc=70～210m/min，f=0.05～1mm/r，ap=0.1～4mm；采用CBN(或PCBN)切削时，Vc=40～220m/min，f=0.03～0.3mm/r，ap≤0.8 mm。
" J5 u" ?+ |2 ~, W0 h采用硬质合金刀具车削时，粗车或荒车时，Vc=10～90m/min，f=0.3～1.2mm/r，ap=4～20 mm；半精车时，Vc=30～140m/min，f=0.15～0.4mm/r，ap=1～4pmm；精车时，Vc=70～120m/min，f=0.05～0.2mm/r，ac=0.05～1.5mm。在选择切削速度时，应考虑材料的强度，一般σb=1000～1500MPa时，Vc=85～40m/min，σb=1500～1700MPa时，Vc=58～35m/min；σb=2000～2150MPa时，Vc=35～10m/min。
/ A4 `2 S% i, F) X/ @6 怎样解决切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题？
3 @2 y6 e- p: ]5 m2 {9 t. F- n切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题，是影响加工效率和生产自动化的重要问题。同时，解决好断屑问题，也是提高加工质量和刀具耐用度的重要手段。因此必须根据切削的条件和加工方式，选择有效的断屑措施。
利用刀片断屑槽断屑：这种方法是最常用而比较简单的断屑方法。常用的刀具都可以磨出一定的槽型，但一般一种槽型只能针对一种或几种工件材料，在一定的切削用量范围内断屑。焊接式硬质合金刀具，可以磨成槽底为圆弧槽，前宽深后窄浅的锥形槽、弧形槽、腰鼓形槽、棱形凸面槽等，见图1和图2。锥形断屑槽刃磨起来比较容易，其几何参数见表5。

图1 锥形断屑槽
* @$ K: T: I/ Y$ E% T/ [
弧形槽

; T; ^9 ^. N# R9 M% _8 D腰鼓形槽
+ L2 I# g' R- s6 @1 Q
凸棱面槽
8 z: e7 w( p# c8 X$ K7 \图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽
表5 锥形断屑槽参数
7 [: G& I" ?* QWn
(mm)
Rn
(mm)
L
; v0 ~- F  b8 }- Q5 ~(mm)
8 j/ i3 \1 [% ~: ~6 q5 Jg0
(°)
! p* Z* e7 W0 xa0
. E6 U6 H) a+ I4 s2 Q. Z(°)
a'0
$ h/ I2 `7 U7 E(°)
k'r
(°)
5 S: R, s. V' W7 f$ a$ x8 S. n倒棱
6 [" i1 g' x$ V6 y$ P: e  if
& z" P9 b6 r1 j5 M1 ]& H(mm/r)
ap
(mm)
粗车
4.5
" n: }0 Z* W$ c2 V9
9 I1 A: P$ e% l1 L$ I# ~5 ]* W10
2 |6 E& {0 i0 r. K; {) J3 q8
: a& ~( P% y/ V! x7 s8
10
$ e/ A% _( Z  \5 n$ ]% K1 g, P8
$ t8 \- ~7 O) f' G0.2×(-8°)
0.25～1
3～15
0 \& ]" o2 E: Z5 u半精车
2.5
3
) k9 N8 V  j- y4 ~4
10
5 e) \" x/ [5 H1 G% k12
; g7 E+ p; H' q0 |( Y/ V2 a8
. r" h7 {! L, }7 N5 [/ `& \3 v10
0.2×(-15°)
# r% I) V* u( V, t& ~0.08～0.3
0.1～5
精车
1.5
1
2.5
20
! V: y$ O9 P& N10
8
+ ?$ y! v& |; Y  u5 R9 g% D2 C8
0 Z% u# U. x& I; e+ v/ _0.2×(-15°)
+ t5 G- E6 f, i$ j0.08～0.15
$ L% m9 Q% _; H0 u/ a0.1～0.5
. s9 _' c. Y& g0 C" O3 n4 S
图3 钻头导屑器
  K  [% c7 F* q0 m* V. f( U) t. U表6 硬质合金铰刀的切削用量
工件材料强度sb
5 H! }2 _. J! q  O) |2 n1 C(MPa)
切削速度Vc
(m/min)
. e8 }- k+ P3 n& R  Y3 h孔径
, |: s% u( x9 [) Q( r(mm)
转速n
(r/min)
6 K' ^8 B+ v7 Z% b* l. @1130
60
10～15
7 @) j+ K" ]) j600～1180
1250
1 C' n  h/ u/ @4 p55
1324
50
20～30
* k+ v& |$ T  o# \! Q375～750
: U6 n8 n! g! F* J1425
" J3 V& I1 P1 \6 k, J' K40
: u5 y/ C: I: o5 u/ c' C1 _1520
30
( P9 j# D9 \5 o: U, \8 M% E30～80
8 M2 U2 B5 ^7 O/ ]375～600
1668
) ]( e$ `7 @0 T0 B/ M: _* c/ b20
( D! p- E" f1 a表7 硬质合金高速铰刀的切削用量
工件材料
# P) R. b; H2 o9 X/ x  [& F& C切削用量
, H  g6 J1 u$ J' l2 m/ @HRC
: ^, [; f0 I# t1 t$ s5 k, Jsb(MPa)
& Z3 c' Y0 w5 w& iVc(m/min)
f(mm/r)
9 H- m5 `2 l6 Tap(mm)
$ U3 V2 X. n& m4 N" I. P, m≤28
≤882
108～138
0.1～0.17
# ?/ ?0 d1 A( ~, }/ S0.2～0.25
≤35
≤1372
* w7 X# ~5 k# O1 ~% U100～130
0.1～0.17
2 |3 ^0 L4 O) \) U+ ^0.2～0.25
≤48
≤1572
70～108
, E# d" K9 g% h5 n' V2 g/ I0.1～0.17
5 b& B( ^. V9 t, O4 i+ A6 d0.15～0.2
≤51
≤1765
! c/ a+ P) B, n+ G& @60～100
: g. C- {* V7 X% L  I3 u0.12～0.2
( A  c  u1 v5 S0.15～0.2
≤53
≤1864
55～90
- V& x0 F0 \0 I: G# L+ P0.12～0.2
0.15～0.2
＞53
* e. j/ ]+ G3 ?2 x8 w＞1864
% L0 ?) S7 [* ]- O$ ^- f2 p& L% O. ~40～70
$ u3 T; _4 B$ f" y0 l0.1～0.17
＜0.15
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