高强度钢和超高强度钢的切削加工(下)

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  g( S5 y  E! J- h1 r% J$ o: F硬质合金钻头
; e, [2 |, \+ v/ G8 N2 }6 x2 F9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？
) s  w" q; M' u- ^7 q% [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。
4 I' D4 K( C" L" W3 R. y0 r( `0 H6 I' f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°。
- c  ~$ s  V7 `, H% f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。
: C' L+ r3 w" ^- p3 I. l9 S7 I" v, {10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
5 g' A3 t1 H* H+ s$ P  C8 x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。
8 N, h; B; l/ U/ D: y表8 按工件材料硬度选择切削速度
3 C8 p3 ~1 N8 A- [3 P5 _2 K+ l工件硬度
9 r& E9 ?9 @0 j$ \: j7 m/ S& U' F35～40
0 s4 t/ s7 N7 p+ a- ]* j$ Q  w* ~40～45
45～50
50～55
7 I& K6 I  J4 e. Z" Q- M; B2 h, D: H4 N刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9～12
* y, o6 q, d) m2 i7.6～11
( F; h4 [! C" F& O/ b  F5 ?/ O4.6～7.6
0 O. D  S+ ~; i4 n- S& P2～6.6
8 v8 l7 E. W8 L% J+ P6 c硬质合金
" k/ ]( J1 a7 A& K, P72～120
30～72
22～30
! G: _. G$ Q& h＜30
3 O8 _' h( p9 b表9 高速钢群钻切削用量
深径比
L/D
% ^9 }7 Z: N+ r5 F6 ^切削用量
2 v* P# y4 [6 v/ D! o2 h9 O孔径(mm)
$ s' T& s. S% v  g# l# d& G8
10
7 A; r. K0 V2 J2 s6 w12
' A8 E6 n: h/ g: e2 I4 i* ^8 N16
: i8 A* m4 W  W/ \5 A20
% T8 E! B7 C* T+ |25
30
35
40～60
＜3
7 {) X2 ?! _7 S3 Z; c; Y1 If (mm/r)
' s% {) h: z/ {" D$ T0.13
( C- B' Y& i3 t2 `+ ~. D9 p0.18
6 J! @5 Q1 j' r8 b# b* ]8 f- q0.22
0.26
0.32
& C  N6 }; F8 P2 J& h2 q: R, f& f, B0.36
0.40
  ^6 N* B4 x- U0.45
; T+ O6 ^) S0 [/ H" d6 m. ^0.5
, e* j7 S( i$ c  w6 _; B+ oVc (m/min)
12
- R- t/ ^6 b- a0 `. x7 R5 G5 p12.5
9 U5 v7 V( e* l% l7 \13
& s7 E0 v; _$ m0 l, K. }" o3～8
f (mm/r)
0.12
2 a$ v, u8 [) w4 @0.15
0.18
0.22
0.26
0.30
: k% U# `: R, M. r0.32
6 r0 @2 X5 K* N0 U1 l$ ^9 l" b0.38
0.41
Vc (m/min)
11
11.5
12
  V# n7 q! I5 [+ ~7 i6 f8 t% I
图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
$ {$ m6 y5 L9 ~% r' B# S11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
; u" D. H* s9 ?9 F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。
9 B, ?( p, f0 \1 h. g12 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择刀具及几何参数？
# W5 k* v6 e9 Y. @- Z" k$ [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。
; z8 F" s2 O) n, c13 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
# r: F5 P  o& f! y$ O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& p1 p. x( h4 _% X# [9 K表11 按工件材料强度选择铣削速度
* C8 y; ~; P" J( g$ g$ [: U( ^工件强度sb (MPa)
800～1200
1200～1500
: a" {1 u: h7 c6 t1500～1800
1800～2100
' m# j1 a* `$ Z& b/ O/ H, l铣削速度
1 C7 a1 A# v' U7 N(m/min)
7 }- N) y8 x$ a2 Z5 `高速钢
% {$ {! `. G! z, O取f=0.1mm/z
3 D% _0 Q% Q8 }10～30
7～12
3～8
! l! v' [) N4 I, U2 R8 c2～4
硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
60～120
  r5 q, A9 n" e- _3 L1 n+ T25～80
, `) f1 C" B) f5 i) G- _8～42
≤8
$ \% U3 B, h6 M8 a& H# H表12 按工件材料硬度选择铣削用量
刀具
250～350HB
350～400HB
1 ], y* h2 a0 a3 g% h. wVc (m/min)
f (mm/z)
Vc (m/min)
f (mm/z)
高速钢
( j; C2 M4 S3 y! I面铣刀
+ c' p, y+ U4 z; r0 q10～18
; F" }; q$ n; A6 l5 J0.13～0.25
/ a* H# F8 x8 J1 M8 t: K$ v3 {6～10
0.08～0.2
2 X* w6 m+ B- B9 A( u圆柱铣刀
10～15
- Y) {' n( l# `1 Y7 Q三面刃铣刀
& p9 ~5 y/ i4 @, l' b4 N7 d0 l硬质合金
面铣刀精铣
: ]3 j! Y, Z4 b' M: \4 C80～127
0.12～0.38
60～90
& B0 @& O3 w8 Y8 O) B0.12～0.30
面铣刀粗铣
: o  n2 |$ i. P% }, U  H70～100
53～76
圆柱铣刀
. K* \: y% p0 ]60～100
0.18～0.30
46～76
0.18～0.30
8 x) E6 x5 m1 n' I2 `$ ~三面刃铣刀
0.13～0.30
* e6 {' Y, g4 o/ ?0.13～0.30
陶瓷
面铣刀
100～300
0.15～0.30
( C9 u' s: H$ R8 M80～100
, \8 Y; r: S7 |. K! |4 j0.08～0.30
圆柱铣刀
0.13～0.30
5 ~) L) S  W7 t# G3 Q三面刃铣刀
- H- c$ g4 I3 X1 S0.10～0.30
/ S& l* R4 E5 _- Y0.10～0.30
! p9 Q& v, g" b+ T$ a; U0 d文章关键词：