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？
7 Q! I% g2 u5 i$ E- l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。
+ f- X6 y, P0 A% T+ k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。
6 B3 K/ R; G5 Z. z  z. X  n# b# S10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
" ]/ o4 E$ c* c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。
3 X8 N: n1 q/ N  i# 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。
  [, Y2 c# u. Y2 N7 t5 m' l' N表8 按工件材料硬度选择切削速度
( m1 j# K( n; d: v! s工件硬度
35～40
. d  i+ @  M- f6 j+ w" K. m40～45
% H5 ]) z* `; F9 U4 k4 L7 H4 k45～50
+ `1 A- L% u0 p50～55
1 y( d+ t1 N3 K& g刀具切削速度
(m/min)
高速钢
9～12
7.6～11
4.6～7.6
2～6.6
- k/ L7 P- l% M+ [8 X, i* s硬质合金
6 i0 A# `' M% W) d2 O) X( @72～120
9 V# {; w) h6 V6 H9 A30～72
8 t0 z+ l% w4 X22～30
1 S5 v' q0 I# `* m0 X  f＜30
表9 高速钢群钻切削用量
深径比
L/D
# c- ]3 K3 E, f$ n. k, T0 x切削用量
孔径(mm)
. t4 N6 @5 _# R  t" y8 n: ~8
8 T8 I1 _+ D7 Q; ?10
# z* ?9 L: e* m+ @12
( K. U& U# K( y3 b4 ~4 ]16
. l5 ~' B$ Y  q8 B1 b' e. s20
25
/ k) y/ L0 e; j% R8 t/ I. }30
: v+ b$ a/ g  S/ N! g! T35
# h" t  r* U, z' i40～60
* y( v# q2 J( H; W8 c6 q; e＜3
f (mm/r)
0.13
; C" k" O/ v4 y$ X& v- q0.18
0.22
0.26
0.32
0.36
0.40
  ]/ @. f$ L: Y* A& e# g9 P  t. {0.45
0.5
Vc (m/min)
) p+ n% q' i8 @# k9 ~12
9 v' _" B7 [! \1 V% }4 I- \7 Y12.5
13
0 Q  ?6 R$ M2 w; {  h, |' o( i/ ]1 I3～8
f (mm/r)
# G- g" [' h1 c& Y9 s0.12
0.15
5 K; {" n2 }6 e6 K0.18
0.22
3 b$ Q" T. Q! w- Q. w4 P& E$ D0.26
0.30
0.32
6 c% f1 R1 C% t6 K2 a) K, ^0.38
0.41
9 V, I% v, C+ }8 b& b) Y3 ~) T5 CVc (m/min)
, Y; C, W  E, |: a11
11.5
12

. P& N) N5 N) H! f2 O: F5 u图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
$ Z9 u1 @1 `5 F* a8 y11 怎样攻高强度钢和超高强度钢螺纹？
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 H; q4 d6 G% X, y0 [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？
5 ?1 B+ W. L$ t+ J  n3 c( v: 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？
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。
: X0 T& n9 ]. l. {# n表11 按工件材料强度选择铣削速度
工件强度sb (MPa)
800～1200
1200～1500
1500～1800
# p, X1 N1 O2 U6 a3 [$ ?$ n. d1800～2100
铣削速度
(m/min)
高速钢
取f=0.1mm/z
10～30
7～12
3～8
( I0 s3 e; g  C0 [. T  b2～4
: @) V2 U& ?5 k硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
7 ~( g& Q% s3 p: b60～120
25～80
, }4 O1 w! z5 J& y6 {$ f) w8～42
≤8
" G% Q- W8 I0 P表12 按工件材料硬度选择铣削用量
# k1 }) E% j+ m. }% d& P7 \刀具
250～350HB
350～400HB
+ ?( K: G: x3 }Vc (m/min)
f (mm/z)
Vc (m/min)
f (mm/z)
4 W6 r% \- c7 `6 J7 h' ^6 {! ^高速钢
面铣刀
10～18
, \2 l" k5 w- g( D8 @8 u: [6 {0.13～0.25
& l- [2 t7 ~& {  M4 C/ S6～10
; A, e: O! u# P$ W0.08～0.2
圆柱铣刀
10～15
/ F3 R2 [$ l# t+ D/ x, x0 z三面刃铣刀
硬质合金
面铣刀精铣
! L3 h  n3 s5 {80～127
0.12～0.38
60～90
2 R) N/ {/ Z1 I1 c& c5 r+ M0.12～0.30
) G# u: G- n1 U# _# `面铣刀粗铣
70～100
  J/ D# Z5 w) T" Q& Q0 Y. T53～76
圆柱铣刀
60～100
6 I/ F3 w" ~# U& H, n% E0.18～0.30
. A( ?' N: q2 c+ @46～76
3 j# {/ r; U( m5 t. q* v5 ?" y: }, x0.18～0.30
) `4 q$ }) ~* Z" y三面刃铣刀
' D' }- G2 ^4 m9 v0.13～0.30
0.13～0.30
' ^/ F3 w& c( C2 f5 Y陶瓷
面铣刀
100～300
0.15～0.30
3 ^5 o8 W2 g( M; m. }3 n* o# B80～100
) `, K+ q+ h; M4 K$ _) K. G8 q8 [0.08～0.30
圆柱铣刀
$ O$ z+ C; {& q5 n! t5 b- a0 P0 _0.13～0.30
8 {: }0 q" ?& J3 G  j' J/ K三面刃铣刀
0.10～0.30
; h1 u- I3 w7 [$ k8 E* C0.10～0.30
2 r6 G3 G; C# ~: c. G5 G文章关键词：