高强度钢和超高强度钢的切削加工(下)

Kaboord

* t* j& Y7 w7 p- P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。
3 m5 M4 \8 j$ }/ T8 t/ s: d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°。
0 Z. e4 R# ~0 U+ G4 u- C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。
& \7 Z) }1 Z+ ]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
40～45
9 ]' H3 Z' {, s$ ]' ^8 p45～50
/ F% Z6 a& p* J! X* y50～55
' r) ?: y+ I  W& c6 V- m' |3 S刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9～12
7.6～11
4.6～7.6
2～6.6
9 F4 C* [+ G/ b5 E8 r5 c硬质合金
$ b8 ^4 P+ h0 k  C72～120
30～72
22～30
＜30
表9 高速钢群钻切削用量
8 _) B+ T$ A; A6 z( D) I. l深径比
9 b0 E6 w5 L; u5 ?. p# y& M" f1 d( PL/D
, H1 y( P! t$ i切削用量
孔径(mm)
8
10
5 S& V! s: n1 N: c* }12
16
! H: I/ y) Z1 l; u) K20
( f8 J: Z) @& Y1 D/ Q3 \2 A+ w25
( e& [( k  _# o6 n7 w* ]30
35
40～60
＜3
' x- a) ~( H7 s* o4 F1 xf (mm/r)
0.13
0.18
8 l7 J5 W! S$ x( g" d/ q3 Q0.22
' q: ^8 V1 R: ^9 g! ]0.26
0.32
% k" \! X: X, g5 H, |# l8 j0.36
0.40
0.45
0.5
Vc (m/min)
% r* `) _" [% q: k' G12
12.5
# U" i3 x$ H8 c2 M6 y1 g3 s! Z13
3～8
7 M( z+ Q9 x* F3 x) y9 Ef (mm/r)
! M. d  n/ J7 T0.12
0.15
0.18
. q5 i* l) H$ D1 D0.22
0.26
1 U" w5 O; o% a9 M+ p+ ?  x; H0.30
5 {8 Q* h# F' I7 r0.32
/ ^! v4 a, D" m3 E0.38
0.41
+ s7 q9 t! N$ A' R# b+ w* U5 C  ?Vc (m/min)
11
7 I5 z" n2 I- S+ L2 w11.5
3 ?' p; u3 M2 }" Q/ x12
( H" v: ^3 ~' q2 K  h# \' o
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？
  a; Z3 z; ]1 @6 z( \+ x, |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。
" ~6 @/ O$ ?* p. l2 @! c12 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。
, V) c  d* X" r2 X7 R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。
表11 按工件材料强度选择铣削速度
1 F1 D( H6 u) {9 [% K工件强度sb (MPa)
800～1200
7 Z$ f; s( \) w6 ?. C2 V1200～1500
1500～1800
: ?  l2 b: w% ?1800～2100
9 X9 Q4 m5 [4 S) b, `' `. ]: f0 M铣削速度
$ X2 b& T1 s; x4 F$ ~(m/min)
高速钢
- Z# F, D# c+ H8 V7 O& `, N- @取f=0.1mm/z
10～30
7～12
3～8
# x4 R& u4 t9 i, G2～4
硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
2 K+ |& n4 `9 i: B: C1 p) z60～120
4 ]( @: t1 |6 @6 ]3 C1 x9 z3 H2 c25～80
8～42
≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
刀具
( h% W7 V+ ^( E9 \+ h5 r  g6 z' m250～350HB
5 z' d$ B: j) V; J- K350～400HB
/ ]5 |2 L/ i% E' w5 c. zVc (m/min)
$ C* d5 i' f6 o  C3 Y' u: Gf (mm/z)
Vc (m/min)
f (mm/z)
高速钢
面铣刀
10～18
0.13～0.25
6～10
' P% o6 R9 t! @( p- d0.08～0.2
圆柱铣刀
$ _) `' D0 L; W10～15
. `. ^/ U9 u: b三面刃铣刀
硬质合金
0 Q' |) t, a5 V0 p面铣刀精铣
80～127
$ k( _) d: M3 ^: `8 o) Q0.12～0.38
& e  I) H; w$ T+ Z60～90
0.12～0.30
: o! m; [5 W" D- S& m3 |; B面铣刀粗铣
70～100
4 R# P9 ?3 M- D53～76
7 U# K1 D; i: M5 }9 G圆柱铣刀
60～100
0.18～0.30
46～76
0.18～0.30
# x5 o5 C  r; Z' h/ {- e3 c三面刃铣刀
# K. L# f' l& i, n4 p( }  W0.13～0.30
0.13～0.30
$ Z) _9 Z  \8 @/ g) c陶瓷
面铣刀
100～300
0.15～0.30
9 [3 J% p1 T; L+ H# p) R80～100
, p- v) n8 b- m# E) L* ]% m" E0.08～0.30
圆柱铣刀
0.13～0.30
三面刃铣刀
6 q! r& ]* ~% n! W+ O0.10～0.30
% S4 o- T) d2 Z& S  @0.10～0.30
4 B7 I1 r. S: Y9 }3 Z0 T' {3 l文章关键词：