高强度钢和超高强度钢的切削加工(中)
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。
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。
6 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。
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
弧形槽
腰鼓形槽
凸棱面槽
图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽
表5 锥形断屑槽参数
Wn
(mm)
Rn
(mm)
L
(mm)
g0
(°)
a0
(°)
a'0
(°)
k'r
(°)
倒棱
f
(mm/r)
ap
(mm)
粗车
4.5
9
10
8
8
10
8
0.2×(-8°)
0.25～1
3～15
半精车
2.5
3
4
10
12
8
10
0.2×(-15°)
0.08～0.3
0.1～5
精车
1.5
1
2.5
20
10
8
8
0.2×(-15°)
0.08～0.15
0.1～0.5
图3 钻头导屑器
表6 硬质合金铰刀的切削用量
工件材料强度sb
(MPa)
切削速度Vc
(m/min)
孔径
(mm)
转速n
(r/min)
1130
60
10～15
600～1180
1250
55
1324
50
20～30
375～750
1425
40
1520
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
HRC
sb(MPa)
Vc(m/min)
f(mm/r)
ap(mm)
≤28
≤882
108～138
0.1～0.17
0.2～0.25
≤35
≤1372
100～130
0.1～0.17
0.2～0.25
≤48
≤1572
70～108
0.1～0.17
0.15～0.2
≤51
≤1765
60～100
0.12～0.2
0.15～0.2
≤53
≤1864
55～90
0.12～0.2
0.15～0.2
＞53
＞1864
40～70
0.1～0.17
＜0.15
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