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
4 w5 ^5 |6 _1 L: L! N9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？
: S& S) U0 J  S7 y: u. v: u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°。
2 o. ?! t) {. u) d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。
+ T) ]0 Q* m/ N1 }- D$ r10 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。
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
* d( o7 H7 V% M3 c& h/ e35～40
40～45
45～50
7 q  m4 {- f  X& i50～55
刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9～12
4 m6 f, X; |7 I7 T, S( ]$ c7.6～11
) B; F: y4 V) \$ U) o0 s6 O4.6～7.6
6 K+ U1 @8 i' c7 f# I3 F2～6.6
; X! a; z9 D5 n0 _硬质合金
72～120
; m% j9 f; J$ k, s! P. {/ M1 p30～72
  K( D5 [7 w; i6 w2 n" g# I22～30
＜30
" W, t! F: O  \5 ?4 Y表9 高速钢群钻切削用量
2 B" ]* f; t5 o; T深径比
3 Z, |3 i  T) j  W5 T5 k5 P* w3 t" {L/D
切削用量
孔径(mm)
8
10
12
16
  L$ Y9 v# w# i20
25
30
8 E5 a( B* s# L35
40～60
8 G+ y1 e0 R' f/ E  A7 t＜3
% G+ z4 [- b. z+ U/ p3 W! Qf (mm/r)
6 o7 M; u5 `4 B4 K* @8 g; S0.13
$ i: B- F# Y2 R: T, m9 H4 i0.18
0.22
0.26
& ~0 `/ Z0 [& H5 b- L: L. z0.32
0.36
: I: a; |4 {9 z8 T8 e0.40
0.45
0.5
Vc (m/min)
12
+ ?: F/ r4 y# Z  e- ~! ?! G12.5
7 m, P8 C; ^, N5 k0 _8 z+ g3 F- s13
3～8
f (mm/r)
0.12
0.15
0.18
, Y  b* \8 Y6 T/ T3 a4 N5 [0.22
) {$ o% [/ w7 Y0.26
3 w" \7 m+ s% b' B0.30
* H3 G9 {7 D% d/ z3 e5 z0.32
( r- Y2 h& F+ Y) C8 b3 p# c* E0.38
. A# z) S  U% m) Q7 J0 b3 ?1 i7 D0.41
/ ]. Q3 C# K. F% uVc (m/min)
4 j" d' ^- r" J; J11
11.5
4 S& O0 f8 {& m5 X( ?12

图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
# E8 N9 J* }; e) e- F11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
' T. K6 J9 j. K# j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？
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。
; S0 G7 Y, n: ^' t$ M7 `" s0 V+ h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。
9 U+ d" n/ r- d0 p* y9 S13 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
工件强度sb (MPa)
" E% ], [% {4 A0 P% h2 Z800～1200
* W# n8 V/ T4 N  a1200～1500
1500～1800
1800～2100
铣削速度
6 k4 m5 z, h8 z+ ^+ F: p, r* V(m/min)
( ~: a) v3 d9 r: y& o高速钢
, W" f% `8 T2 i5 q' c; T. h取f=0.1mm/z
" f' q5 {0 n: g5 s6 {6 l5 D1 N& `4 q8 V10～30
7～12
# |9 e6 |" q2 I8 s* W" d8 {3～8
2～4
7 t! v" H# w4 i; |' s: {8 ^硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
60～120
25～80
8～42
  G/ }9 X5 |9 {9 X. J0 c≤8
表12 按工件材料硬度选择铣削用量
刀具
250～350HB
350～400HB
( W0 O% N: }0 x' @2 x" pVc (m/min)
9 k" c6 E# L/ C# R& `- Tf (mm/z)
8 n8 E1 j5 `2 D! s+ C2 X; ~Vc (m/min)
4 C& \( r  y5 R8 J5 ~8 x# if (mm/z)
7 w, ^1 {  a5 c0 i# t高速钢
5 N! @, J# y4 m7 Q3 d7 C! D! }6 j面铣刀
10～18
0.13～0.25
6～10
0.08～0.2
圆柱铣刀
; s" @; y7 d4 E6 ]9 J: z9 I10～15
三面刃铣刀
硬质合金
4 h9 f" q* d$ @: U2 }6 _" s面铣刀精铣
80～127
3 J& J! o# m8 U+ H0.12～0.38
% B2 L2 v* j/ b7 Y0 X: ~+ g60～90
0.12～0.30
面铣刀粗铣
70～100
53～76
% p# m8 F2 J" ]/ e- v2 q圆柱铣刀
  k# f  Y% q7 `9 l6 [60～100
, j5 l) S: ^, j0.18～0.30
46～76
6 q2 z- z( w* S. B7 L  q0.18～0.30
三面刃铣刀
0.13～0.30
0.13～0.30
陶瓷
) h1 J( n: Q7 Z面铣刀
100～300
0.15～0.30
80～100
0.08～0.30
圆柱铣刀
0.13～0.30
3 V/ N5 V: D% s2 X/ u4 d" ?  p三面刃铣刀
" H, z) j% y, {0.10～0.30
/ ]- C) `0 z; r/ H0.10～0.30
% P3 Z5 P3 m" Z7 F( t8 u文章关键词：