難切削材料（淬火鋼）加工技術（二）

楊帥

概述淬火鋼是指金屬經過淬火后，組織為馬氏體，硬度大于HRC50的鋼。它在難切削材料中占有相當大的比重。 加工淬火鋼的傳統方法是磨削。但為了進步加工效率，解決工件外形復雜而不能磨削和淬火后產生外形和位置誤差的題目，往往就需要采用車削、銑削、鏜削、鉆削和鉸削等切削加工方法。
淬火鋼的切削特點　　(1)硬度高、強度高，幾乎沒有塑性：這是淬火鋼的主要切削特點。當淬火鋼的硬度達到HRC50～60時，其強度可達σb=2100～2600 MPa，按照被加工材料加工性分級規定，淬火鋼的硬度和強度均為9a級，屬于最難切削的材料。　(2)切削力大、切削溫度高：要從高硬度和高強度的工件上切下切屑，其單位切削力可達4500 MPa。為了改善切削條件，增大散熱面積，刀具選擇較小的主偏角和副偏角。這時會引起振動，要求要有較好的工藝系統剛性。　(3)不易產生積屑瘤：淬火鋼的硬度高、脆性大，切削時不易產生積屑瘤，被加工表面可以獲得較低的表面粗糙度。　(4)刀刃易崩碎、磨損：由于淬火鋼的脆性大，切削時切屑與刀刃接觸短，切削力和切削熱集中在刀具刃口四周，易使刀刃崩碎和磨損。　(5)導熱系數低：一般淬火鋼的導熱系數為7.12 W/(m·K)，約為45號鋼的1/7。材料的切削加工性等級是9a級，屬于很難切削的材料。由于淬火鋼的導熱系數低，切削熱很難通過切屑帶走，切削溫度很高，加快了刀具磨損。
- X. ~# i' d  o% D: u' b淬火鋼的切削刀具材料（資料來源www.hlcbn.com)　　根據工件硬度和加工參數常選用涂層硬質合金，陶瓷刀片，立方氮化硼刀片[1]。涂層硬質合金：適合HRC45以下硬度工件，相對來講需低速切削。陶瓷刀具：適合硬度在HRC40--55度的工件，但盡量避免斷續切削。立方氮化硼刀片：HRC55度以上最為適合，立方氮化硼刀片分兩種，焊接復合式立方氮化硼刀片一般吃刀深度在0.3mm以下為佳。 吃刀深度在0.3mm以上，或者有斷續加工的淬硬鋼可考慮用整體式立方氮化硼刀片。
. k3 [) K/ ~1 ]2 P+ ^# X淬火鋼的切削用量　　切削加工淬火鋼的切削用量，主要根據刀具材料、工件材料的物理力學性能、工件外形、工藝系統剛性和加工余量來選擇。在選擇切削用量三要素時，首先考慮選擇公道的切削速度，其次是切削深度，再其次是進給量。　(1)切削速度：一般的淬火鋼耐熱性在200℃～600℃，而硬質合金的耐熱性為800℃～1000℃，陶瓷刀具的耐熱性為1100℃～1200℃，立方氮化硼的耐熱性為1400℃～1500℃。除高速鋼外，一般淬火鋼達到400℃左右時，它的硬度開始下降，而上述刀具材料仍保持它原有的硬度。所以在切削淬火鋼時，充分利用上述這一特性，切削速度不宜選擇太低或太高，以保持刀具有一定的耐用度。從目前的經驗來看，不同的刀具材料切削淬火鋼的切削速度，硬質合金刀具Vc=30～75 m/min；陶瓷刀具Vc=60～120 m/min；立方氮化硼刀具Vc=100～200 m/min。在斷續切削和工件材料硬度太高時，應降低切削速度，一般約為上面最低切削速度的1/2。在連續切削時的最佳切削速度，以切下的切屑呈暗紅色為宜。　(2)切削深度：一般根據加工余量和工藝系統剛性選擇，一般情況下，αp=0.1～3 mm。　(3)進給量：一般為0.05～0.4 mm/r。在工件材料硬度高或斷續切削時，為了減小單位切削力，應當減小進給量，以防崩刃和打刀。
  H, R% F0 `+ g; {淬火鋼的切削實例　　(1)車冷鐓軸承滾子模具頂桿，材質為合金工具鋼Crl2MoV，淬火后硬度為HRC62～66。由于工件細長，怕淬火，變形大，留了2 mm的余量，給磨削帶來困難，改為車削。刀具幾何參數是：γ。=－8o，α。=8o，κr=75o，κ'r=15o，γε=0.5mm。切削用量是：νc=35 m/min，aP=0.3～0.5mm，f=0.1～0.2mm/r。刀具耐用度為55min，表面粗糙度為Ra=3.2～1.6μm。　(2)刨淬火后的高速鋼，材質為W18Cr4V，硬度為HRC64，工件尺寸120mm×40mm。刀具材料為YM052硬質合金。刀具幾何參數是：γ。=－10o，α。=6o～8o，κr=45o，κ'r=15o，γs=－10o，γε=1mm。切削用量是：νc=8 m/min，aP=0.5～0.8mm，f=0.1～0.15mm/行程，刀具耐用度為21min，表面粗糙度為Ra=3.2μm。　(3)用立方氮化硼刀具車削淬火后的軸承鋼(GCrl5)，硬度為HRC62。工件為軸承外環。刀具幾何參數是：γ。=－6o，α。=8o，κr=45o，κ'r=45o，γε=1.2mm，λs=0o。切削用量是：νc=115 m/min，aP=0.3mm，f=0.1～0.2 mm/r。刀具耐用度為55min，表面粗糙度為Ra=1.6μm。　(4)鉆鉸淬火鋼小孔，工件材質為GCrl5，淬火后的硬度為HRC58～60。鉆孔直徑為聲ψ4(+0.03,0)mm，深為10mm。此孔是產品改進后加鉆的。鉆頭和鉸刀的材質為YG6X硬質合金，鉆頭形式為非標準麻花鉆，鉸刀為雙刃鉸刀，采用鉆鉸兩道工序，使用的機床是臺式鉆床。切削速度為νc=15.5 m/min，手動進給。刃磨一次鉆頭可鉆100多個孔，鉸孔200個以上，質量完全符合工藝要求。
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曹曉丹

學習了，頂下你！！！

tangshuiping123

我正需要呢，學習學習。不過刀具版塊貌似有點冷清啊，

海平面64

學習一下。                                                  

鳳凰花開

不錯   受教了   謝謝

⑦楓⑦

學習了，很不錯的見解。

htyh

謝謝啊
( @3 j* M$ Z1 {/ m5 b可是你從哪里找來的？

leishuai0405

  很受用  
  多謝  多謝{:soso_e183:}

aiwuqing

謝謝分享
多謝  多謝

小陳suzuki

謝謝分享  學習了  頂一個