高强度钢和超高强度钢的切削加工(中)

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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。
& j( H) i" ]! B) _/ O4 U* y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。
9 S" a* `* \) X5 J* n5 d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。
' h: ^1 u: w8 D6 c6 怎样解决切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题？
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。
: Q+ l( ~+ G2 e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。
0 K+ r6 K6 ?% L; J9 P
图1 锥形断屑槽

弧形槽

8 [1 T8 o  ^* y9 G4 G腰鼓形槽
$ i0 S& e7 d* K$ K+ |, p& S: M$ Y
( f9 F7 e  n0 t凸棱面槽
+ ^  R- S3 t/ V. A图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽
表5 锥形断屑槽参数
9 `! }0 T0 V$ Z+ O9 m0 _! |Wn
(mm)
/ t2 ?6 J; \/ m% ^; r& F1 dRn
+ \  D9 z' l3 G- H3 j(mm)
$ C8 L3 W1 ?) I! tL
(mm)
g0
' G- |* s- ?7 Z) f" }2 l/ j(°)
a0
& G+ q$ G3 C+ r$ Q2 t(°)
a'0
) q( B2 p4 j! `- E9 ~# A(°)
k'r
(°)
/ t& I5 U! m3 z- I% r. S0 ^倒棱
+ h. G5 W: X2 y/ D( c8 u  Ef
& s) O7 s3 M' [) V6 L( {. Y(mm/r)
% c* v- }4 F( ]* k! ^& Oap
(mm)
粗车
. v' Z' N* H! y: a4.5
9
1 e: t5 k4 C! a5 |) I10
& t. C. ^6 w; {2 W$ {8
8
+ G/ k& j. W) X# W- ?9 `" r, _10
8
0.2×(-8°)
  L6 G- {' _4 V% A4 ~0.25～1
5 f0 F* B( @" E) x4 r3～15
: G, S' l4 s7 Y& U5 W7 l" g半精车
! @" c4 p; m/ b6 f2.5
" i% `" x2 L0 n7 `1 C3
1 i( x6 _' i- ], s5 k( a% N4
# ?  m5 I# Y& }* x& i10
12
+ M/ W6 F" W/ ?; O! y3 `4 m8
1 Z9 z6 a; L+ S% d9 e3 ^* y. t6 s10
  _: N/ _+ ]# ~& v9 l0 r: {0.2×(-15°)
  B6 K& d/ v6 F2 u3 w5 n, P0.08～0.3
0.1～5
6 G4 ^! ~" ^' u( n/ ?精车
3 x" Q/ G% J/ E9 @  g/ B/ z# N1.5
& s# x7 d* l, Y/ o5 y2 D. T1
2.5
- |2 ]  w: g( ]1 S20
' g. y5 F' s" }10
8
8
2 |$ y  g) H1 n  w7 w0.2×(-15°)
& I7 v0 h1 k/ \3 ~6 W4 i0.08～0.15
0.1～0.5

图3 钻头导屑器
/ N, [. ~) O+ D; O5 Y/ g. _表6 硬质合金铰刀的切削用量
- ]; n% i: c6 `/ u, E' x# g工件材料强度sb
(MPa)
切削速度Vc
(m/min)
孔径
(mm)
$ \0 ~+ C" [9 {( |转速n
(r/min)
1130
60
" m  A0 `% S) c+ r$ c10～15
* D' \: H9 C6 j( s600～1180
. D- V6 ^1 {) e7 s& ^2 W, s3 v# T1250
% f! A8 C. c% `3 Q6 q55
1324
50
7 H8 T- s' d9 ^4 y/ J' f" @3 ~4 N' C20～30
4 R8 g1 H/ N; N# {% p9 S375～750
9 F6 n" d. I  p9 o1425
8 w: q; [# E) x4 R8 t7 i  r40
& k- X! A% H# x+ g  {  y4 y. I* o1520
30
30～80
375～600
1668
20
表7 硬质合金高速铰刀的切削用量
工件材料
切削用量
6 l1 L4 C0 @# n' b" N& e6 Z3 fHRC
sb(MPa)
Vc(m/min)
; a1 j) \# K( s$ k3 Mf(mm/r)
; G5 u* A" j/ e. jap(mm)
2 \$ A, p: w) j/ v8 u) q& M≤28
% J) A& ~, E9 w# j7 N≤882
108～138
0.1～0.17
0.2～0.25
≤35
≤1372
100～130
" Z$ i5 |* d7 z/ n: M: Q( D0 T  j0.1～0.17
0 T* x8 E8 N' X  O$ z# w: S. m0.2～0.25
≤48
' R3 J' b+ M, Y" M2 Z≤1572
: {# s* J9 s8 t  L+ o0 W) j4 @- \70～108
0.1～0.17
/ b6 R! Q' L% ]+ e" D0.15～0.2
≤51
, q3 K$ `; Q6 D& n, F* u; A≤1765
$ ]7 h, |  M8 g7 O60～100
0.12～0.2
0.15～0.2
≤53
≤1864
1 C- {4 ^/ `! H. V/ `( f6 `# G* N55～90
0.12～0.2
0.15～0.2
, T% h' H$ w0 A  z5 P2 e; t＞53
' a5 Q) G% {7 ~% f6 Z' u9 l$ |0 s  {＞1864
40～70
% b& R( j' [0 l0.1～0.17
＜0.15
5 |+ \' e$ Q( N- [! u0 D/ J文章关键词：