高強度鋼和超高強度鋼的切削加工(三)

發(fā)布日期：2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽：4278

9 鉆削高強度鋼和超高強度鋼時怎樣選擇鉆頭？


鉆削高強度鋼，可選用高性能高速鋼麻花鉆或硬質合金鉆頭。鉆削超高強度鋼，一般應采用硬質合金鉆頭，直徑大于16mm孔時，推薦選用可轉位淺孔鉆。

高速鋼麻花鉆，可選用群鉆或修磨成三尖刃形的鉆頭。為了提高鉆頭的剛度，應適當增加鉆心厚度，減小懸伸量。螺旋角也應小一些，一般為17°～30°。
選用硬質合金鉆頭時，可加大頂角，以改善排屑，一般為2kr=140°～150°。為了減小軸向力，應減小橫刃，一般為0.1do(do為鉆頭直徑)。鉆頭的進給前角gf=0°，進給后角af=6°～12°�？赊D位淺孔鉆的刀片應選用涂層刀片或非涂層刀片。推薦選用的涂層刀片有：YB01、YB02、YB03；非涂層刀片有：YC10、YC30、YC40、YD20、798、813等。

10 鉆削高強度鋼和超高強度鋼時怎樣選擇切削用量？


鉆削高強度鋼和超高強度鋼，比鉆削一般鋼材的切削速度低50％左右。選用高速鋼鉆頭鉆孔時，一般取Vc=10～15m/min，當工件材料的硬度HRC>45時，切削速度更低。進給量為f=0.03～0.3 mm/r，鉆頭直徑小時取小值。
采用硬質合金鉆頭時，可以選較高的切削速度，但不能太高，必須考慮工件材料的硬度對鉆頭耐用度的影響。當工件材料硬度HRC>50時，鉆頭的速度應小于30m/min，進給量f=0.03～0.3 mm/r。高速鋼和硬質合金鉆頭，鉆削不同硬度的高強度和超高強度鋼的切削速度見表8；高速鋼群鉆的切削用量見表9。






















表8 按工件材料硬度選擇切削速度
工件硬度 35～40 40～45 45～50 50～55
刀具切削速度
(m/min)		 高速鋼 9～12 7.6～11 4.6～7.6 2～6.6
硬質合金 72～120 30～72 22～30 ＜30



















































表9 高速鋼群鉆切削用量
深徑比
L/D		 切削用量 孔徑(mm)
8 10 12 16 20 25 30 35 40～60
＜3 f (mm/r) 0.13 0.18 0.22 0.26 0.32 0.36 0.40 0.45 0.5
Vc (m/min) 12 12.5 13
3～8 f (mm/r) 0.12 0.15 0.18 0.22 0.26 0.30 0.32 0.38 0.41
Vc (m/min) 11 11.5 12






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圖5 攻剛強度鋼螺紋的絲錐


11 怎樣攻高強度鋼和超高強度鋼螺紋？


攻高強度鋼和超高強度鋼螺紋的絲錐，可用高性能高速鋼、粉末冶金高速鋼等制作。當工件硬度達到HRC48～52時，應采用硬質合金絲錐。絲錐多采用跳牙絲錐和修正絲錐。絲錐的齒形角應小于2°～5°，校準部分應有17′～33′的倒錐，切削錐角取2°30′～5°，切削錐長度L1=(1/2～2/3)校準部分長度。應適當增加螺紋底孔直徑與切削部分長度，減小校準部分長度。如攻制高強度鋼螺紋的絲錐(如圖5所示)，絲錐的材質為含鈷超硬高速鋼(W2Mo9Cr4VCo8)，規(guī)格為M18×1.5，每組三支。攻絲時，使用豆油或菜子油作切削液。

12 銑削高強度鋼和超高強度鋼時怎樣選擇刀具及幾何參數(shù)？


高強度鋼和超高強度鋼的室溫強度很高，抗拉強度一般在1470 MPa以上。淬火后的硬度在HRC35以上，最高可達HRC58。高強度的馬氏體，在切削時的剪切應力大，切削溫度高，刀具磨損嚴重，容易崩刃或打刀。銑削時應選強度高、耐沖擊和耐熱性好的刀具材料，如高性能高速鋼和硬質合金，也可以選擇Al2O2—TiC系列熱壓陶瓷刀具。高速鋼銑刀，可選用高釩高速鋼、含鈷或含鋁超硬高速鋼，如W12Cr4V4Mo、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al。選用硬質合金作刀具材料時，應選抗彎強度高、硬度也較高的刀片，如SC30、YC40、SD15、YC35、YS25、726、813等。
在選擇刀具幾何參數(shù)時，要充分考慮這種鋼的切削特點，應減小主偏角，增大刀尖圓弧半徑，切深前角和進給前角應小于0°(高速鋼銑刀除外)。硬質合金和陶瓷刀具的刃口應倒棱，以增加刃口的強度。

13 銑削高強度鋼和超高強度鋼時怎樣選擇切削用量？


高強度鋼和超高強度鋼的品種很多，其強度和硬度也有很大差異。銑削時應根據(jù)不同加工對象和加工條件，合理選擇切削用量。在選擇切削速度時，在工件材料的強度和硬度較高的情況下，應適當降低切削速度，減小刀具每齒進給量。按工件材料的強度選擇銑削速度，見表11。按工件材料的硬度選擇銑削用量，見表12。























表11 按工件材料強度選擇銑削速度
工件強度sb (MPa) 800～1200 1200～1500 1500～1800 1800～2100
銑削速度
(m/min)		 高速鋼
取f=0.1mm/z		 10～30 7～12 3～8 2～4
硬質合金
取f=0.08～0.4mm/z		 60～120 25～80 8～42 ≤8



























































表12 按工件材料硬度選擇銑削用量
刀具 250～350HB 350～400HB
Vc (m/min) f (mm/z) Vc (m/min) f (mm/z)
高速鋼 面銑刀 10～18 0.13～0.25 6～10 0.08～0.2
圓柱銑刀 10～15
三面刃銑刀
硬質合金 面銑刀精銑 80～127 0.12～0.38 60～90 0.12～0.30
面銑刀粗銑 70～100 53～76
圓柱銑刀 60～100 0.18～0.30 46～76 0.18～0.30
三面刃銑刀 0.13～0.30 0.13～0.30
陶瓷 面銑刀 100～300 0.15～0.30 80～100 0.08～0.30
圓柱銑刀 0.13～0.30
三面刃銑刀 0.10～0.30 0.10～0.30

14 切削高強度鋼和超高強度鋼有哪些實例？



  1. 車削：工件材質為32CrNi3MoVA，sb=1080 MPa，硬度為HRC35～38。刀具材料為YN05，g0=4°～8°，a0=6°～10°，ls=-4°。車削用量為Vc=65m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。
  2. 車削：工件材質為35CrMoSiA，sb≥1450 MPa，硬度為HRC43～48。刀具材料為AG2陶瓷，g0=-4°，a0=6°，ls=-4°。切削用量為Vc=150 m/min，f=0.3mm/r，ap=0.3mm。
  3. 銑削(面銑)：工件材質為40CrNiMoVA，sb=1870MPa，硬度為HRC52～54。刀具材料為YM052硬質合金，g0=0°～5°，a0=8°，ls=-5°，kr=45°。切削用量為Vc=23 m/min，f=0.08～0.1 mm/z，ap=2mm。
  4. 鉆孔：工件材料為超高強度鋼，sb=1850～1980 MPa，硬度為HRC53～55。鉆頭的材料為W12Mo3Cr4V3Co5Si含鈷超硬高速鋼。切削條件為n=105r/min，f=0.05 mm/r，鉆頭直徑Ø10 mm，孔深30 mm，一般冷卻，每刃磨一次鉆頭，可鉆孔38～40個。
  5. 鉸孔：工件材質為高強度鋼，sb=1200 MPa，采用含鈷超硬高速鋼，在n=140r/min，f=0.05mm/r，鉸孔余量為0.1mm的情況下，用直徑8mm的鉸刀，鉸孔60～70個，尺寸穩(wěn)定，表面粗糙度Ra為1.6μm以下。
  6. 攻絲：工件材料為高強度鋼，sb=1200 MPa，采用含鈷超硬高速鋼的M12×1的絲錐，手動攻絲，攻60個孔，絲錐未見磨損。用普通高速鋼的絲錐，只能攻6～8個螺孔。

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