高强度钢和超高强度钢的切削加工(下)

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( a1 W+ Q; h( f/ S硬质合金钻头
9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？
钻削高强度钢，可选用高性能高速钢麻花钻或硬质合金钻头。钻削超高强度钢，一般应采用硬质合金钻头，直径大于16mm孔时，推荐选用可转位浅孔钻。
5 a  q, Z6 D6 B, z6 V高速钢麻花钻，可选用群钻或修磨成三尖刃形的钻头。为了提高钻头的刚度，应适当增加钻心厚度，减小悬伸量。螺旋角也应小一些，一般为17°～30°。
选用硬质合金钻头时，可加大顶角，以改善排屑，一般为2kr=140°～150°。为了减小轴向力，应减小横刃，一般为0.1do(do为钻头直径)。钻头的进给前角gf=0°，进给后角af=6°～12°。可转位浅孔钻的刀片应选用涂层刀片或非涂层刀片。推荐选用的涂层刀片有：YB01、YB02、YB03；非涂层刀片有：YC10、YC30、YC40、YD20、798、813等。
) _% S" k5 |: b  ^10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
: T' _3 k) ~6 d6 S5 V0 D4 |钻削高强度钢和超高强度钢，比钻削一般钢材的切削速度低50％左右。选用高速钢钻头钻孔时，一般取Vc=10～15m/min，当工件材料的硬度HRC>45时，切削速度更低。进给量为f=0.03～0.3 mm/r，钻头直径小时取小值。
采用硬质合金钻头时，可以选较高的切削速度，但不能太高，必须考虑工件材料的硬度对钻头耐用度的影响。当工件材料硬度HRC>50时，钻头的速度应小于30m/min，进给量f=0.03～0.3 mm/r。高速钢和硬质合金钻头，钻削不同硬度的高强度和超高强度钢的切削速度见表8；高速钢群钻的切削用量见表9。
表8 按工件材料硬度选择切削速度
工件硬度
' \8 `) `% h5 U9 e# \35～40
40～45
- W8 m# l- J5 W# U. v$ Z4 C45～50
50～55
刀具切削速度
( K; k& f1 A- O' b' ~(m/min)
6 n0 Z# J% v; ~* h高速钢
9 u! l1 d8 O9 Y8 Q9～12
6 V6 l: P, o% i% G7.6～11
7 Z+ t, C6 L% ^9 D" w4.6～7.6
$ z8 h5 M& F  E" z2～6.6
硬质合金
72～120
/ t  T& k# T. X+ s: K30～72
! }1 g" U6 {! X0 S22～30
＜30
表9 高速钢群钻切削用量
) N1 v% S2 s9 P3 U! Z) j3 w. o深径比
  {, ~( e. P1 pL/D
切削用量
孔径(mm)
8
10
- J" w& O- S2 H- z: a8 i12
3 k/ }+ d$ r5 Y2 @, `/ i* P16
20
25
30
" Q8 U4 w$ G" ^3 q( j0 v; B35
/ T! I; L" i' B40～60
& l1 Y: H9 C+ a) i$ ?9 Z' G＜3
f (mm/r)
! ~# z2 o$ e3 W/ `; x1 k5 x0.13
0.18
0.22
7 u7 X# r' f/ T5 K! I0.26
0.32
0.36
0.40
0.45
% S7 x8 D+ p' Y0.5
Vc (m/min)
+ y8 N1 c- y* p12
12.5
13
3 o  u; o9 ?+ K. X- A6 c5 t$ h3～8
3 y' `; W9 ?3 B) d' W% ?, _7 s' B# I- S+ Bf (mm/r)
- G3 j1 m( O! b( O  B0.12
0.15
7 y- g/ P2 r' q3 {0.18
0.22
0.26
0.30
0.32
0.38
0.41
- e# W* e$ u7 m1 qVc (m/min)
) P. `* {3 u! u5 S  E2 f7 W1 }5 D11
1 T4 H) y; ]1 x" w' w  ?# t( v11.5
' s2 U6 _, m# v' u) n12

2 l/ e6 `( r2 ?$ A& Q+ F; Y! J: f; I/ S图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
) V, `  p: Q7 r* ]0 ?0 ~0 ^攻高强度钢和超高强度钢螺纹的丝锥，可用高性能高速钢、粉末冶金高速钢等制作。当工件硬度达到HRC48～52时，应采用硬质合金丝锥。丝锥多采用跳牙丝锥和修正丝锥。丝锥的齿形角应小于2°～5°，校准部分应有17′～33′的倒锥，切削锥角取2°30′～5°，切削锥长度L1=(1/2～2/3)校准部分长度。应适当增加螺纹底孔直径与切削部分长度，减小校准部分长度。如攻制高强度钢螺纹的丝锥(如图5所示)，丝锥的材质为含钴超硬高速钢(W2Mo9Cr4VCo8)，规格为M18×1.5，每组三支。攻丝时，使用豆油或菜子油作切削液。
12 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择刀具及几何参数？
高强度钢和超高强度钢的室温强度很高，抗拉强度一般在1470 MPa以上。淬火后的硬度在HRC35以上，最高可达HRC58。高强度的马氏体，在切削时的剪切应力大，切削温度高，刀具磨损严重，容易崩刃或打刀。铣削时应选强度高、耐冲击和耐热性好的刀具材料，如高性能高速钢和硬质合金，也可以选择Al2O2—TiC系列热压陶瓷刀具。高速钢铣刀，可选用高钒高速钢、含钴或含铝超硬高速钢，如W12Cr4V4Mo、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al。选用硬质合金作刀具材料时，应选抗弯强度高、硬度也较高的刀片，如SC30、YC40、SD15、YC35、YS25、726、813等。
在选择刀具几何参数时，要充分考虑这种钢的切削特点，应减小主偏角，增大刀尖圆弧半径，切深前角和进给前角应小于0°(高速钢铣刀除外)。硬质合金和陶瓷刀具的刃口应倒棱，以增加刃口的强度。
0 k$ Q0 x% O, _7 [7 e13 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
高强度钢和超高强度钢的品种很多，其强度和硬度也有很大差异。铣削时应根据不同加工对象和加工条件，合理选择切削用量。在选择切削速度时，在工件材料的强度和硬度较高的情况下，应适当降低切削速度，减小刀具每齿进给量。按工件材料的强度选择铣削速度，见表11。按工件材料的硬度选择铣削用量，见表12。
: v; L5 A4 F7 [1 P, x2 `5 D表11 按工件材料强度选择铣削速度
) @% ]" f: X& V/ q工件强度sb (MPa)
800～1200
1200～1500
1500～1800
, [  l1 d# K9 C3 ~& g; [1800～2100
6 C- L1 l/ F: e$ g铣削速度
(m/min)
* V7 W% @( h8 y3 l高速钢
取f=0.1mm/z
9 O4 L% p9 w1 x10～30
& U- s7 }% N# v/ o. {7～12
& V, p: B5 a- L- l, R% ]3～8
- F% G; o# p6 I3 C& {" }2～4
硬质合金
1 D$ Z0 z1 F( V0 `. D  m5 K% ?. n取f=0.08～0.4mm/z
60～120
25～80
' m2 N  K" B& q8～42
≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
刀具
6 J* C5 I" ~7 Q9 Z$ g; t250～350HB
: d3 K( x1 z, @# u0 J& Q3 K350～400HB
Vc (m/min)
f (mm/z)
8 p! h# q# [# [! kVc (m/min)
8 m/ Y7 e7 f' `# ]$ I$ Sf (mm/z)
高速钢
面铣刀
10～18
0.13～0.25
7 S2 q% n/ d5 h9 n1 @4 s6～10
$ h7 H( y* M: [6 ?7 O4 Q4 }; E0.08～0.2
1 u) Z7 b5 f$ _4 _, D) W( r; w- `圆柱铣刀
5 G: o6 H, T% G1 h10～15
& l& @+ @% U7 P. s三面刃铣刀
硬质合金
  o; z! ?5 c$ Q# F5 h7 X面铣刀精铣
80～127
0.12～0.38
7 k* F. d$ b# J2 I4 y0 @60～90
- z; k( M/ b) z) z4 w# ~+ i4 H' L0.12～0.30
面铣刀粗铣
70～100
53～76
$ z3 t/ o: o4 {1 F5 C- k3 x圆柱铣刀
60～100
* x, z& ^3 n3 z- f# D& l# T0.18～0.30
46～76
0.18～0.30
三面刃铣刀
0.13～0.30
, G: ~5 K- B2 L/ e7 C- H; x: |% n0.13～0.30
' v3 t( U) T' t% O! D陶瓷
面铣刀
# F" a9 N5 m4 J) F: v6 [; E100～300
0.15～0.30
80～100
0.08～0.30
. X$ J3 q2 k1 f  z0 x7 X# Y圆柱铣刀
7 w0 p6 k" H8 B/ F/ d7 y8 ]0.13～0.30
+ m/ l0 N' v+ b! h  u! m8 ~7 D三面刃铣刀
0.10～0.30
3 K+ e# ]$ }+ b5 r. i( S1 \0.10～0.30
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