高强度钢和超高强度钢的切削加工(下)

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; ?" s5 A& ~9 Y% |( l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。
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°。
# }$ n. k% e. o1 |) \( S  M0 o( |- D% h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。
! n- ]4 ~- P2 d. D7 m/ Q10 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。
& p/ W* u. |' S) Y% x' @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
! U- E6 _2 p# P. B. y4 d35～40
3 _0 d" ^2 _1 Q40～45
45～50
8 w' R2 S: ~' M  d+ ]8 [50～55
刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9～12
7.6～11
4.6～7.6
$ [5 g( J8 v" L, ?2～6.6
# ]; o2 m+ J$ X7 f2 D7 P硬质合金
) \- K8 q/ f! F72～120
30～72
4 w: d! Y1 ~8 t+ }4 _! J22～30
＜30
& T& f+ Z1 O2 h7 b5 |1 H/ d: w( A表9 高速钢群钻切削用量
; W/ s( F# S0 h6 v  m) k深径比
L/D
切削用量
孔径(mm)
8
10
12
* a7 u' K' T- x9 g16
3 ?8 {# V( R' I% |) R: `& {3 w20
/ c+ A6 f/ c8 o6 n25
, ]" J0 l0 F- _5 q# Z. c* ~1 R$ ?30
( F5 V! H8 k$ i( b0 Q/ k35
4 k. T  ]" }" [& Z40～60
＜3
: N1 Y2 T/ _! Qf (mm/r)
0.13
0.18
7 e0 y" a" c; {+ `0.22
0.26
* G% l* I) |- ?! `* d7 t3 h' X0.32
8 j! w. p  y$ u. g4 Y+ I0 u2 g- B5 J0.36
0.40
# F1 d; N8 @" O  [! O0.45
0.5
Vc (m/min)
: J- ^7 p( \2 y2 \5 {: f12
12.5
13
3～8
f (mm/r)
+ A- \4 ^. R$ n5 j0.12
0.15
0.18
; ]' }& c. Z8 Y7 k* S+ @0 @5 a0.22
0.26
0.30
. s  y7 F, ]) `) A1 @, z0.32
0.38
: Q0 R& @& v4 C; `# s- F. o( G& J0.41
Vc (m/min)
  c% N0 q, U5 F9 P) t6 G11
0 _9 j1 J8 W9 ?4 a' N11.5
+ n* N4 Q6 L( {) T' y4 Y/ X12

图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
2 A# D; S0 z3 I- U* }2 A$ H& |11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
7 p% p! O# x* R' s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？
, \" P1 _% t2 |: J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。
13 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
5 l' t) I6 v( y" S  M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
, o( `: e( T% _! I9 z3 g工件强度sb (MPa)
800～1200
1200～1500
  W6 I- J; ~) _" G9 ~1500～1800
1800～2100
铣削速度
0 ~( q* L9 n  O(m/min)
高速钢
$ z; h! v% T" {" G取f=0.1mm/z
10～30
, |& M, G/ K( D( Z7～12
+ }% o3 }$ q+ p9 r% k3～8
2～4
  a- V4 s8 S! W7 C0 v& I$ e" f硬质合金
# T  G* t7 J* q1 e5 x: _$ ~3 c取f=0.08～0.4mm/z
60～120
25～80
, ~1 ~$ }" a6 }8 U8～42
# i5 G) T# X5 u5 ^≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
# l( ]! f8 q2 [* o. r0 g刀具
250～350HB
2 C  v( |) |5 W0 r1 ]" N$ ^. S) p350～400HB
Vc (m/min)
  A* p3 a, c; _* r' ef (mm/z)
Vc (m/min)
+ X; L% _( q# D! {# ef (mm/z)
高速钢
面铣刀
10～18
0.13～0.25
6～10
; \) ~( e8 A* T2 Z9 S9 A0.08～0.2
圆柱铣刀
8 @1 U8 t5 C3 G* }3 n7 z  \10～15
三面刃铣刀
8 E8 w4 R" O7 m. x硬质合金
面铣刀精铣
80～127
/ _& }% R/ p% k0.12～0.38
60～90
0.12～0.30
+ O4 ^" _% r) a! i* |+ \& S9 E) F) E  |面铣刀粗铣
70～100
53～76
" ^7 ^: U8 }3 I6 K, {( y2 I2 H圆柱铣刀
+ f$ d5 P# F# A, B; l5 Y60～100
0.18～0.30
46～76
" r7 W9 `; p9 o  ]6 b& O; D8 g0.18～0.30
- H* [* C* X. v1 x三面刃铣刀
0.13～0.30
0.13～0.30
陶瓷
面铣刀
; V8 s- \% z; L$ g, L+ j& L100～300
0.15～0.30
) J" N9 T) s3 U80～100
0.08～0.30
" R& q- N# z* T; s( }' t圆柱铣刀
- U/ B' m2 u1 ]6 B& `& g. h0.13～0.30
7 o: f! C  l1 w0 s: W2 B三面刃铣刀
0.10～0.30
; b) o$ V' H. n. F7 Z0 c- G0.10～0.30
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