陶瓷刀具车

5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？

各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。选择切削用量的基本原则与一般切削相同。

切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。采用高速钢刀具时，V_c=3～11m/min，f=0.03～0.3mm/r，a_p=0.3～2mm；采用陶瓷刀具切削时，V_c=70～210m/min，f=0.05～1mm/r，a_p=0.1～4mm；采用CBN(或PCBN)切削时，V_c=40～220m/min，f=0.03～0.3mm/r，a_p≤0.8 mm。

采用硬质合金刀具车削时，粗车或荒车时，V_c=10～90m/min，f=0.3～1.2mm/r，a_p=4～20 mm；半精车时，V_c=30～140m/min，f=0.15～0.4mm/r，a_p=1～4pmm；精车时，V_c=70～120m/min，f=0.05～0.2mm/r，a_c=0.05～1.5mm。在选择切削速度时，应考虑材料的强度，一般σ_b=1000～1500MPa时，V_c=85～40m/min，σ_b=1500～1700MPa时，V_c=58～35m/min；σ_b=2000～2150MPa时，V_c=35～10m/min。

6 怎样解决切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题？

切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题，是影响加工效率和生产自动化的重要问题。同时，解决好断屑问题，也是提高加工质量和刀具耐用度的重要手段。因此必须根据切削的条件和加工方式，选择有效的断屑措施。

利用刀片断屑槽断屑：这种方法是最常用而比较简单的断屑方法。常用的刀具都可以磨出一定的槽型，但一般一种槽型只能针对一种或几种工件材料，在一定的切削用量范围内断屑。焊接式硬质合金刀具，可以磨成槽底为圆弧槽，前宽深后窄浅的锥形槽、弧形槽、腰鼓形槽、棱形凸面槽等，见图1和图2。锥形断屑槽刃磨起来比较容易，其几何参数见表5。

图1 锥形断屑槽
弧形槽
腰鼓形槽
凸棱面槽图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽表5 锥形断屑槽参数 W_n
(mm)R_n
(mm)L
(mm)g₀
(°)a₀
(°)a₀
(°)k_r
(°)倒棱f
(mm/r)a_p
(mm)粗车4.5910881080.2×(-8°)0.25～13～15半精车2.53410128100.2×(-15°)0.08～0.30.1～5精车1.512.52010880.2×(-15°)0.08～0.150.1～0.5
障碍式(或导屑器)断屑：采用可调式断屑压板或弹性断屑板强迫断屑，也是常采用的方法。钻削、镗削时可采用导屑器，防止切屑缠绕，见图3。

图3 钻头导屑器
改变刀具几何参数断屑：在切削高强度钢和超高强度钢时，可以通过改变一个或几个刀具几何参数达到断屑的目的。如加大主偏角、加大负倒棱宽度、减小前角等。但应注意的是，改变刀具几何参数时，必须综合考虑工艺系统刚性和刀具耐用度。当机床刚性较差或弱刚性工件时，如加大倒棱宽度、减小前角，会使切削力增加，容易引起工件振动，影响加工质量。而加大主偏角，会使刀尖强度降低，散热面积减小，影响刀具耐用度。一般只在半精车和精车时采用。
改变切削用量断屑：当切削深度不很大时，可以通过增加进给量、降低切削速度来达到断屑的目的。当切削深度已经较大时，必须考虑刀具的强度、工艺系统的刚性和机床功率，以免造成“闷车”，使刀具损坏。
工件预切槽断屑法：切削高强度钢和超高强度钢时，可以在工件的被加工表面上，预先加工1～2条直槽或螺旋槽，深度不得超过切削深度，一般为0.6～0.8a_p。使切削深度在切削过程中不停的变化，可以取得稳定的断屑效果。
间断进给断屑：在切削过程中，周期性瞬时停止进给，也可以达到良好断屑的目的。
外力强迫断屑：在切削过程中，可以采用辅助装置或能量，使切屑被迫折断。如喷射高压流体等。

7 对高强度钢和超高强度钢铰孔时怎样选择铰刀？

对高强度钢和超高强度钢铰孔时，可选用高性能高速钢和硬质合金作为刀具材料。高性能高速钢中的高钒、高钴、含钴或含铝的超硬高速钢，非常适于加工这种钢材。如用含钴超硬高速钢W12Mo5Cr4V3Co5Si制作的铰刀，直径Ø18 mm，铰削高强度钢(σb =1200～1300 MPa)的孔时，每把铰刀可铰孔60～70个。铰时n=140r/min，f=0.05mm/r，粗糙度Ra为1.6µm。

用于高强度钢的硬质合金铰刀，如图4-4所示，刀具材料为YT15硬质合金。此铰刀适用于L/D≤5及D=6～80mm的孔。使用时要充分加乳化液。如使用钻套，必须使用旋转钻套，以避免铰刀刃口与钻套摩擦。操作时，先将刀具与工件接触后再开车，退刀时最好先停车。

8 铰削高强度钢和超高强度钢孔时怎样选择切削用量？

高强度钢和超高强度钢一般铰孔时，切削余量不宜过大，否则会影响加工效率和刀具耐用度。当孔径小于等于15 mm时，余量约为0.1～0.15 mm；孔径大于15 mm时，余量为0.2～0.3 mm。在选择切削速度时，要充分考虑工件材料的强度和硬度。硬质合金铰刀的切削用量见表6和表7。
表6 硬质合金铰刀的切削用量工件材料强度s_b
(MPa)切削速度V_c
(m/min)孔径
(mm)转速n
(r/min)11306010～15600～118012505513245020～30375～75014254015203030～80375～600166820表7 硬质合金高速铰刀的切削用量工件材料切削用量HRCs_b(MPa)V_c(m/min)f(mm/r)a_p(mm)≤28≤882108～1380.1～0.170.2～0.25≤35≤1372100～1300.1～0.170.2～0.25≤48≤157270～1080.1～0.170.15～0.2≤51≤176560～1000.12～0.20.15～0.2≤53≤186455～90 0.12～0.20.15～0.2＞53＞186440～700.1～0.17＜0.15

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