高强度钢和超高强度钢的切削加工(下)

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硬质合金钻头
0 ~6 Q" c/ g1 X9 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。
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°。
, f/ `0 U+ M9 x* ^# a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。
10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
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。
& O7 R/ |+ V# r6 b2 g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
35～40
* M& N- d* T$ M$ |$ E40～45
- x: e+ o5 D; ^) h( S# f" s$ @45～50
' r1 d: K- E  s: g50～55
8 I: Z& h* u0 v$ i5 {刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9 k$ d; n, \. ^# ]2 F# ?! r) n9～12
7.6～11
: d5 _, u+ L" \* f8 R; k4.6～7.6
# ]5 u/ q7 c( k0 s2～6.6
0 l& a, ]# ^0 v% y: `硬质合金
72～120
30～72
+ H0 ~" J8 q/ b5 _22～30
1 l+ h1 H' e( _2 g* |5 W8 U6 S＜30
表9 高速钢群钻切削用量
深径比
L/D
) G) ?) F3 ~6 P1 G切削用量
! _5 F3 [6 L- T9 d8 C; a3 [孔径(mm)
; @$ E- _% O: N+ l: ?8
* l* j+ X9 S2 `$ H1 l10
12
+ E3 S, b% G$ y5 a4 o" k16
20
25
# D, U* q8 I+ I" x, n1 u30
: H1 l% F0 F: S) D35
40～60
" R+ u/ D  O8 G2 F7 {＜3
* m! [# w  L0 I( F! _* tf (mm/r)
0.13
0.18
9 Y( C- m0 a& d4 Z9 {0.22
: d( J, D7 x& J% G5 W2 Z0.26
0.32
6 P7 U! }1 y* a6 _+ n) F0.36
" j6 d0 F% [/ _6 w0.40
0.45
6 R4 t+ t; }7 j- B7 Y$ Q$ [+ _$ l- |5 C0.5
Vc (m/min)
% f4 d1 j7 J  Y) i# p12
12.5
% o+ ?) m8 ?# d+ K& x13
3～8
+ W- |8 H" I, D, d; m  S+ Y; rf (mm/r)
0.12
' u' I" N9 x8 ?* P5 d+ |0 X* m0.15
0.18
( y- S1 G4 f0 S$ z0.22
0.26
0.30
0.32
% U3 ]" l# Z) H3 e0.38
0.41
# L+ p5 O# m: ], g  g& p. cVc (m/min)
: }! H$ h7 O9 U. I1 t11
6 F: b5 H0 L7 X& q8 I7 d11.5
12

图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
$ D$ A: [. Q9 r/ t3 j11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
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？
6 K' q  U+ r7 a& D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。
* B2 V0 G2 {6 Q/ Y# i; ?/ _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。
13 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。
! p; t" C4 _% l7 N7 v, r( D6 \表11 按工件材料强度选择铣削速度
$ r, M7 `0 e0 }工件强度sb (MPa)
# z8 |$ U$ c! K" e1 h5 i800～1200
6 W# ~4 g* W$ Q! p4 V( t1200～1500
1500～1800
1800～2100
1 k9 E+ A( P) |( b$ w铣削速度
(m/min)
- u7 f1 f0 {$ }* X0 I! Q/ Q2 c0 H高速钢
9 M! F6 M' b4 z& o# L取f=0.1mm/z
10～30
- t7 z( W$ d0 Z  g7 ~( b; ~8 f+ d8 b7～12
5 ~2 R; i+ k0 x( v- S: j6 ?5 C3～8
2～4
硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
60～120
6 w8 F/ @9 \: G) X) r  \1 Y  L. V25～80
0 C9 P4 f7 \% o" }+ f* v3 r' Y8～42
9 a$ z2 A7 O, o0 V) O. n≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
刀具
: O& a% c* o4 t* o1 n, O250～350HB
" b6 L) i: b& k350～400HB
Vc (m/min)
6 m" [( V  S8 `+ nf (mm/z)
' p0 e$ K* Y. p( s3 Y: BVc (m/min)
+ s( A9 k# N4 N( t1 b% ~% Af (mm/z)
  M. S; A9 W: S8 O1 ?高速钢
( l6 `2 t4 `) f8 D5 c4 q面铣刀
6 s- @! B% M. {- x7 A, |$ X10～18
0.13～0.25
9 j: u* W  o, N  w- `+ N" y% O/ e6～10
0 T/ h7 j4 u5 X0.08～0.2
0 O& i% s6 u( Y+ R圆柱铣刀
& D5 e. i/ t/ n0 I10～15
三面刃铣刀
硬质合金
面铣刀精铣
80～127
0.12～0.38
: m0 o5 G$ H# a' S60～90
0.12～0.30
) F1 G( w3 }& m5 Q! ]% j# ]. x4 }面铣刀粗铣
70～100
& A5 s( T& s1 n( U6 ~7 u53～76
6 S( _5 f. y2 r4 s! ~圆柱铣刀
, A, n9 N5 R+ I, A3 A0 u6 Z: k60～100
0.18～0.30
46～76
) K5 k8 M4 T( `8 u7 o/ D0.18～0.30
三面刃铣刀
0.13～0.30
* a7 t! F% I' N+ y4 j, b# Z) c) L2 X0.13～0.30
陶瓷
面铣刀
4 u! `, r! Z1 J4 @! C9 G, x/ h100～300
8 J0 s$ b0 C' I! B! M& @+ m0.15～0.30
3 w, w* X* N# g* f- w80～100
' ?. ?- `& b8 K& k: Y- z& B) K0.08～0.30
5 N! T$ q! Z9 L  P- G圆柱铣刀
0.13～0.30
1 C5 m4 h$ R/ I0 _1 |. Y5 P3 m三面刃铣刀
5 J; v6 d5 |, R2 p0.10～0.30
0.10～0.30
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