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
& |+ O( h& Y0 H  o- i5 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。
7 l: X  u+ \1 d* j% w; g, }- {8 B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。
# Z; y9 j: r! B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。

# B2 q- J- K( Z$ ~7 ]8 l图1 锥形断屑槽

弧形槽
& E$ A# b) i& d9 }2 \
- S9 q: b4 b0 b9 y* j腰鼓形槽

# V; ?: i  `6 ~9 f凸棱面槽
/ ?6 H& R* t9 U* m5 B. Y; P图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽
表5 锥形断屑槽参数
Wn
(mm)
% V+ @  g2 |0 u/ l5 j# |Rn
(mm)
5 J( G3 q) W0 B. M% WL
$ n4 D$ }: L& O8 N6 S(mm)
g0
2 {, e& a% G( @1 B(°)
: K8 h2 f9 k( {' d, s" D  \9 wa0
+ @' }9 a5 b% Y& g  P6 Y5 f- N1 M(°)
2 J/ @: P9 t, ~5 u% ^0 c, ga'0
(°)
k'r
% f$ W6 i2 w% O* i(°)
, m. a: [7 k0 w倒棱
f
( o7 h8 K5 ]) x# Y7 V6 t5 @7 i5 c2 f(mm/r)
! X5 [3 T6 u' V3 v0 z  hap
# K6 g4 e2 E( H+ L. X+ A, c(mm)
- n- V! z6 I) u; d8 Q+ s+ Y粗车
/ T6 O* J! ?+ H) h4.5
, C( c0 a/ X. v/ G/ P9
1 Y; _, v, J2 R10
8
8
10
$ ~4 g4 v# n' r9 Y* w/ z4 _' Y8
9 s) D8 U( S) H1 N! z( ]0.2×(-8°)
& H( V. C& E9 z0.25～1
! I( G. v1 v% Y1 [0 I3～15
5 ?. u* E8 m. k& c/ \: i半精车
! E5 r) y) m0 D! F: h2.5
8 U+ p% v* l. G3
7 D9 _/ h2 C* M8 W' U- P4
10
2 K$ ]* `0 Q1 j, W& E12
- @+ b4 e, w/ P8 \8
10
0.2×(-15°)
* V- K1 |. L6 \9 L& U0.08～0.3
8 K7 A( t- z  M4 M8 n. _6 K6 I1 T0.1～5
8 B1 i/ u: l: I6 {% t精车
) p# R" n6 b& `1.5
1
0 `: }3 x; R3 f. n: i. V2.5
0 J- n/ z8 ]+ W! w: t' T20
* M$ a' G4 w6 d  h6 E& T3 g3 `) i10
* j! F% g8 d0 x. o8 I2 Y  N8
0 |' j/ o: X% T8
( [  B8 L* {: t2 D% n0.2×(-15°)
0.08～0.15
, ?: C% s  z, g/ {0.1～0.5
* t" O* L, i, \
5 a8 {9 @3 i' V1 J# C: y& m图3 钻头导屑器
表6 硬质合金铰刀的切削用量
1 R2 z" t3 b: |7 T5 t工件材料强度sb
0 [" U1 \% P/ \! u! v, ?(MPa)
* K' t# O. t  w, ~切削速度Vc
& E; _% [" B$ a3 j(m/min)
4 p" P2 F4 j( b) T' ?孔径
(mm)
3 J4 f* b/ T7 P; B/ t转速n
- R. L* t1 H+ \(r/min)
* G# [7 f$ O7 A0 ?( q1130
60
10～15
600～1180
1250
3 u+ }- q. D! @; g" @4 \* C55
! T% a) @8 b- m+ O9 e1324
50
20～30
375～750
. J# j3 k5 }; r3 \1425
40
1520
30
$ S# s0 s# s  H1 U) b30～80
; i2 a8 a8 Y" S: q4 k' f& W. o375～600
1668
20
- t) Q- {; l; F. [, T3 T表7 硬质合金高速铰刀的切削用量
工件材料
* `# r7 c2 ~2 ^切削用量
: z# V% Y$ M9 @4 G. EHRC
sb(MPa)
+ `& Z3 \! F- b0 e2 MVc(m/min)
, W0 d3 S, X( a: I( u. bf(mm/r)
ap(mm)
≤28
≤882
% c& K; }9 k( [& u2 D  I" g108～138
- m9 ]% n8 @1 H9 q0.1～0.17
4 m, U1 s- S. g6 D) J* \- Y# K$ G0.2～0.25
4 i" Q; [- L" }! k. N9 }≤35
3 A9 ]- h% c5 _$ U# m: m3 p≤1372
100～130
' \+ d: H/ s% f" T' d" i0 Q0.1～0.17
0.2～0.25
≤48
≤1572
+ N) i$ f  A3 j# \2 }. s70～108
6 ?5 \- c7 e' m0.1～0.17
8 a" r5 L& ?0 j6 e0.15～0.2
9 ~# L7 A7 a7 S0 K6 l≤51
≤1765
1 C6 n! {8 h+ U" G60～100
0.12～0.2
1 O* ?' b5 G; [3 V+ y& s$ i0.15～0.2
≤53
4 C5 c- e) a4 _≤1864
- Y9 Z' D0 p. S; `; A7 t+ i( b9 Q55～90
0.12～0.2
0.15～0.2
' v0 Q6 q7 K8 n+ s1 f＞53
＞1864
40～70
1 e1 u6 I: I# I2 ~5 b0.1～0.17
＜0.15
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