模具扭断C型钢(难切削材料的加工技术讲座之二，淬火钢的切削加工)

Posted 2023-05-30

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模具扭断C型钢(难切削材料的加工技术讲座之二，淬火钢的切削加工)

淬火是指金属经过淬火后，其组织为马氏体，硬度大于HRC50的钢．它在难切削材料中占有相当大的比例。加工淬火钢的传统方法是磨削。但为了提高加工效率，解决因工件形状复杂不能磨削和淬火后工件变形等难题，往往需要采用车削、铣削、镗削、钻削和铰削等切削加工方法。

淬火钢在切削时有以下特点：由于硬度高达HRC45～70，强度达0b2100～2600MPa，为45号钢的4倍左右，所以使单位切削力达4500MPa，是切削45号钢的2.5倍。由于它的导热系数是45号钢的1/7，使切削温度高。由于淬火钢的脆性大，切削力集中在刃口附近，加之切削时的单位切削力大，易造成刀具崩刀或打刀。

切削淬火钢的刀具材料：选用硬质合金时，应优先选用添加TaC或NbC的超细微粒的硬质合金，如YS8、YN05、YN10、YT05、600、610、726、758、813等。在没有这些硬质合金时，其它的硬质合金均可以切削淬火钢。现代的氧化铝基和氮化硅基陶瓷，由于它的抗弯强度达800～1200MPa，耐热性为1200℃，也是切削淬火钢的刀具材料。立方氮化硼复合片(PCBN)刀具，由于它的硬度HV8000～9000，耐热性为1400～1500℃，是切削淬火钢最优良的刀具材料。

切削淬火钢刀具的几何参数：刀具前角γ0=0～-10°。断续切削时，γ0=-10°～-30°；后角α0=8°～10°；主偏角为κr =30°～60°：刀倾角λs =0～-10°。如果采用正前角的可转位刀片时，应鐾磨出较大的负倒棱，负倒棱宽度bγ=0.5～1mm，负倒棱前角γ01=-5°～-15°，以增大刀刃强度；刀尖圆弧半径为rξ=0.5～2mm。

切削淬火钢的切削用量：硬质合金刀具的切削速度为Vc=30～75m/min；陶瓷刀具的切削速度Vc=60～120m/min；立方氮化硼刀具Vc=100～200m/min。在断续切削和工件硬度太高时，应降低切削速度，一般为上述切削速度的1/2。在连续切削时的最佳切削速度，以切削下的切屑为暗红色为宜。切削深度和进给量，由于切削它的切削力大，应为切削一般钢材的1/2。

注意事项：一般淬火钢的耐热性为350℃以下，它的硬度随温度的增加而降低。而切削它的刀具材料，硬质合金、陶瓷、立方氮化硼的耐热性分别为800～1000℃、1200℃、1400～1500℃，所以在连续切削时，应充分利用这一特性，Vr不宜选择过低，利用在切削时的高温软化切削表面来切削。在钻淬火钢小孔时，要合理选择切削速度，并要勤退刀，以防热胀冷缩夹注钻头，将钻头扭断。在车淬火钢螺纹时应在切入切出处倒45。角，以使切入切出平稳，防止打刀。在磨削高速钢小孔(Φ5mm以下)，可采用电镀立方氮化硼或金刚石砂轮来磨，以提高磨削效率和提高砂轮耐用度。高矾高速钢是难磨的淬火钢材料，可采用立方氮化硼砂轮来磨削，其砂轮耐用度和磨削比，是其他磨料砂轮90倍以上，而且还无烧伤。