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
9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？
. E# u% D' Y( t* I* \- F% t9 I0 F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°。
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。
2 J# ]7 w- y  ^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
& A4 j5 }5 u; L  S) e$ x8 l工件硬度
  h" d; T$ ^8 n* [3 D0 R, v( R35～40
' _) N" W$ i: ^( J6 `40～45
. q, U9 D) e( l! ]45～50
50～55
! z: P2 [' l3 x刀具切削速度
  \. G& Z* m. b(m/min)
. j2 I9 u0 A+ P) o高速钢
9 _' m5 z3 d+ l! k2 q$ s9～12
9 J4 ]& t2 ?4 M$ K# m. C7.6～11
! G' ]7 M7 |7 F' i4.6～7.6
2～6.6
% W8 i  z% G$ s; E1 O2 @$ L* D硬质合金
72～120
30～72
1 N" ^6 U' O. J22～30
＜30
) g$ |# v7 p9 r: Z6 O表9 高速钢群钻切削用量
深径比
L/D
( Y; n( L$ s$ {  F3 _; J切削用量
$ B' Y9 N; `3 u) y孔径(mm)
8
10
12
16
20
25
30
35
40～60
＜3
f (mm/r)
0.13
% L1 K" h7 e4 I6 f. C0.18
0.22
8 @7 j- m# \4 m7 h0.26
: {: v5 G* K) D, M+ L0.32
0.36
0.40
0.45
0.5
7 I9 @8 L% A+ m: mVc (m/min)
( t# p: ^9 k# B12
12.5
- M3 w7 f/ I5 P( U13
3～8
f (mm/r)
0.12
0.15
0.18
. _- d! g4 ?* R# x. b" Y- {2 T0.22
0.26
) a9 N; z  H6 c4 P0.30
0.32
0.38
0.41
7 Z+ b1 q( M" NVc (m/min)
11
11.5
/ U9 k3 i+ z+ S9 i0 m4 q4 o6 c* T12
2 J- Z6 \1 G4 }) R* j6 J
( D& @; {$ o2 u, n, U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？
7 [* E  R; P' ]. u+ b: I  j2 E# N; g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？
8 q: `3 l" u8 n# Z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。
# m# u$ B- w* \6 i7 k5 u* u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？
) P: j7 j! t3 f0 m. k! ^" 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。
( V, W* p. Q! @+ s' E$ c% U& Z表11 按工件材料强度选择铣削速度
7 N% p" y/ T; G( a; h工件强度sb (MPa)
800～1200
0 ^" K) k- ]) f9 s1200～1500
1500～1800
6 X4 f/ t% N8 r6 F- K; C1800～2100
铣削速度
$ j1 K; Y3 Q( o( D. \2 P" s(m/min)
5 H" D# u& h% f, z高速钢
8 l$ b' |* h3 \- h- ?: l( o0 V取f=0.1mm/z
10～30
7～12
2 Q* i# d! \( d& W% V( u8 b* d3～8
+ t, C7 k& X# M/ R2～4
硬质合金
$ y  z0 B0 U  ]" ~- _取f=0.08～0.4mm/z
0 P( i2 C4 A% W60～120
25～80
% m3 S5 r2 s. g3 q8～42
2 k$ _# `) {# x5 O  {$ A$ s≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
7 M7 }7 |% F  c1 {刀具
250～350HB
350～400HB
1 O: f$ q0 Y4 F8 e& n0 C9 DVc (m/min)
8 [& L* I$ B3 \5 Q4 @2 y1 O+ @, @f (mm/z)
" G, j- b& _  W, j' ?( @Vc (m/min)
f (mm/z)
高速钢
1 L; F7 e$ u4 f% Y面铣刀
5 T) m" L( y& S. D  v+ _10～18
7 g0 P/ E1 _' z/ \0 O5 x1 I0.13～0.25
6～10
) ?: y& {# T4 w" Y4 ~$ V8 N( k0 j0.08～0.2
圆柱铣刀
10～15
三面刃铣刀
+ V, f! D: x; W( o1 z$ t/ A硬质合金
面铣刀精铣
80～127
3 i! |9 P9 ?# |- Z- i/ p0.12～0.38
60～90
0.12～0.30
+ u5 o' V) ?& Y  d, w. k面铣刀粗铣
! @. s" E8 f" p& _3 Z, h/ W3 w70～100
5 C3 z2 C5 a( J- q- c53～76
圆柱铣刀
60～100
0 q- s1 t+ U: _6 @) @5 @0 T5 |0.18～0.30
46～76
0.18～0.30
三面刃铣刀
0.13～0.30
0.13～0.30
0 l- n4 E: J! `2 I陶瓷
面铣刀
! U5 Y9 o+ |$ _4 T- O7 S3 l100～300
0.15～0.30
1 m  ?1 H, T, W, I% B1 e80～100
, S2 K2 u# Q0 v' u$ \& u% L0.08～0.30
圆柱铣刀
0.13～0.30
三面刃铣刀
0.10～0.30
0.10～0.30
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