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？
8 b5 ~( D: O+ x4 S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。
9 [# C0 A, e6 V& `( i9 i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°。
) P4 {- m; o4 D- P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。
, y) |  a1 n+ R2 k10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
& L* a: m6 q' u( q7 a2 k' I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。
  S7 [+ n) z3 |0 C; Q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。
$ J$ ~4 d& x* |* g表8 按工件材料硬度选择切削速度
! Y2 S6 M! U' D5 n工件硬度
35～40
' C1 T8 z) J( b8 }8 q  u40～45
# s8 j1 w5 \; c! V+ G9 z, g45～50
50～55
刀具切削速度
; n2 H9 G" [+ U! E9 K% I# ^% M(m/min)
: k: K8 C( g9 m, u高速钢
9～12
6 O' ~# ^* U0 y6 Y; J0 a7.6～11
3 U" L8 l9 i! {$ C/ |4.6～7.6
2～6.6
硬质合金
72～120
30～72
4 ]. \  d. I7 m5 @9 r- x6 ~  H22～30
7 l, _5 N, a1 A0 O: _8 x* s$ ^＜30
$ U4 w. f) Z* M% H7 l表9 高速钢群钻切削用量
' n( U  m  @/ M深径比
6 z  u( e( u  q$ fL/D
切削用量
孔径(mm)
6 X  P: o6 z5 R. v" B$ Z! D8
% u" E1 e" F4 N/ k* D4 Z10
. v" I0 Q! d+ v3 r/ Z6 P12
16
20
+ g: P2 ]2 ?6 z& T25
30
' L* N! t/ l* X) B4 C35
40～60
＜3
  \6 p! G1 b# n- ef (mm/r)
0.13
0.18
0.22
0.26
3 T7 f# ?6 p* I; p0.32
0.36
0.40
0.45
0 I( M& m: M* v7 |0 _: o0.5
2 E" R# `. a/ u$ f- FVc (m/min)
7 m0 U9 h: ]% w+ R12
12.5
13
3～8
f (mm/r)
- j$ X; a+ h+ B; G; u. w0.12
0.15
0.18
, N+ V; u5 ^+ o( w3 A/ C% E5 a0.22
9 f% c; w& U: m" T) O0.26
& v5 B- S. r' x4 K0.30
0.32
0.38
/ e' K+ p5 q3 ?+ N' p0.41
! L& c) \/ P3 c7 T8 E3 _. `Vc (m/min)
. j( c2 r/ y! d) H! D11
" {4 w5 T* M4 X) J6 g* U11.5
& B4 ~- E1 |8 o, v$ f8 E12

/ v$ f0 k. O8 U1 y3 O# o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？
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。
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？
/ C$ r- l. z+ V( @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。
" R! f$ Y7 v, a表11 按工件材料强度选择铣削速度
( I* M$ q& L# v6 u. Q: b+ A% P0 P5 H( D工件强度sb (MPa)
800～1200
1200～1500
1500～1800
5 P; C9 |$ H+ [; K5 j1800～2100
- S( R5 p! I* N' M9 H' @' a) r( X铣削速度
(m/min)
( `' w7 g5 c& g2 P高速钢
取f=0.1mm/z
6 m+ o7 k) R  L/ R; D10～30
& w7 r( F- @: T- r" _7～12
6 i" q2 n( m0 p3 m" m3～8
& {5 Y6 S6 e! ]3 s. e2～4
硬质合金
取f=0.08～0.4mm/z
! H1 P9 `8 E4 y. \) R60～120
25～80
8～42
6 d; H6 q5 I( A7 U9 x≤8
; b4 f9 `. v" Y表12 按工件材料硬度选择铣削用量
/ V" k) V5 e4 n4 s. u* w刀具
250～350HB
350～400HB
( T' ^/ ?0 j) F; L5 S! s6 {% mVc (m/min)
f (mm/z)
8 d" I+ U3 \& H2 _; s! ]Vc (m/min)
f (mm/z)
高速钢
8 i2 t, ~; z) l' u$ ~7 p# P' \面铣刀
10～18
8 q6 |1 l, N  v. m0.13～0.25
6～10
0.08～0.2
圆柱铣刀
2 W; M9 E& Z7 H" ]. ?" [10～15
7 P7 \5 s- b& w' i三面刃铣刀
硬质合金
+ _- M  Y3 i% S3 @面铣刀精铣
80～127
0.12～0.38
  v& O  e& D( J$ F3 @- s. t/ U  {60～90
0.12～0.30
# v% U+ u$ M7 W面铣刀粗铣
70～100
53～76
* }3 c2 k: q+ w* m圆柱铣刀
8 K1 M7 h$ f% y, D/ |6 i5 K4 u60～100
' o6 b+ f$ v( C, ^6 r0.18～0.30
  D/ J% T/ H# F- [$ _6 s46～76
$ A% v  U1 |3 ]! v* l/ y0.18～0.30
4 w/ W7 J, a* {- _/ s9 e+ i三面刃铣刀
# p7 G0 |( X" Q6 B( J8 v8 ^5 H0.13～0.30
# w3 y9 N; t7 H4 l' g/ z0.13～0.30
陶瓷
面铣刀
100～300
9 p) n) x/ |  U7 D# I" a0.15～0.30
80～100
0.08～0.30
- k: V! o# e" t. R0 c# \$ v圆柱铣刀
0.13～0.30
三面刃铣刀
. L) b# d8 f# _( V0.10～0.30
0.10～0.30
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