淬火钢的主要性能和切削特点
切削中所遇到的淬火钢主要是平均含碳量在0.45%左右的优质碳素钢和含碳量在0. 2~0.4%的合金钢。淬火后经过低温回火,其组织为回火马氏体,硬度高,脆性大;其硬度可达HRC40~ 60,甚至高达.HRC65q抗拉强度0%= 1177~ 2060兆帕(120~210公斤力/毫米);导热系数较低。
淬火钢的上述特性,特别是高硬度,给切削加工造成很大困难,并使切削过程具有以下特点。
1.单位切削办大当 45号钢硬度为HRC44时,其单位切削力达2648兆帕(270公斤力/毫米)s较，正火状态下(HB= 187)的单位切削力高35%。
2.切削温度高,刀具易磨损: 由于工作的强度、硬度高，切削抗力大,以及导热系数低,因此,产生较高的切削温度,如硬度为HRC44的45号钢的切削温度:可比正火状态下高出45%左右,这将使刀具磨损加刷,耐用度降低。
3.容易获得较高的表面加工质量钢经淬 火后,在强度。硬度提高的同时，塑性大大降低。因此,切削过程中塑性变形小,不易产生积屑瘤可使工件得到高质量的加工表面。
(2)后角采用较大的后角能减小车刀后刀面的磨损,有利于刀具耐用度的提高。但加大后角会使楔角减小，切削过程中容易出现崩刃现象,因此后角不宜太大。实践证明,an=8°~12°较好。
(3)主偏角选择小的主偏 角,可使刀具的强度和散热能力得到改善。但减小主偏角使检向力增大,容易引起振动。考虑以上两方面的影响,在切削淬火钢时,车刀的主偏角一般取K,=30°~60°。如工艺系统刚性较好时,可以选用较小的主偏角。
(4)副偏角副偏角的大小主要决定于工件表面粗糙度要求的高低。--般取k,' = 6°~v 15° ,半警车取大值,而精车取小值。
(5)刃倾角刃 倾角取负值可使刀尖部分强度提高,但入负值太大会使径向力增大,引起振动。一般λ=0°~一5°,半,精车时,取较大负值,精车时取0°。在冲击条件下切削淬火钢时,应取刃倾角λ=一10°~一20°。
(6)刀尖圆弧半径 加大刀尖圆弧半径可以提高刀尖散热能力和提高工件表面质量,并使刀尖部分强度增加。但I,太大会引起振动,降低工件表面质量,一~般取n,∞1~2毫米。;
为了提高刀具耐用度和工件表面质量;切削淬火钢的硬质合金车刀,必须仔细研磨各刀面和切削刀刃。
3.切削用量的选择车削淬火钢时的切削用量,主要根据工件硬度选择。通常切削用量要比在相同条件下车削中碳钢时低得多。
切削淬火钢时,切削速度- -般在30~80米/分范围内。合理的切削速度随工件硬度的提高而降低。当工件硬度达HRC65时,切削速度可降至10米/分,甚至更低。而在采用较
小的切削深度和进给量精车硬度较低的淬火钢时,切削速度可提高到100米/分左右。
如果用金属陶瓷车刀和立方氮化硼车刀进行车削时，切削速度可以大大提高,可达100~300米/分,但由于它们的抗弯强度低,所以只适用于精车。
切削深度的大致范围为ap=0.1~2.0毫米，以ap<1.0毫米应用较多。工件硬度高时,应选较小的切削深度。
进给量一般采用f=0. 05~0.4毫米/转,工件硬度高时，应选较小的进给量。
在选择切削深度和进给量时,还应考虑对工件表面粗糙度的要求,精车时应选小进给量,半精车时,进给量可适当加;大。
总之,车削淬硬钢工件的切削用量,要比车削一般钢类工件时低--些。切削速度则相对的取得高些,这是车削淬硬钢的一个重要方面。因为淬硬钢工件常温硬度虽高,但热硬性较差，一般达400C以上时,它的硬度就迅速下降;而硬质合金刀片在900C时硬度仍达HRC75左右，所以,在用硬质合金车刀车削淬硬钢时,切削速度可以适当选高些,使切削温度升高到一定程度(可以观察刀刃处的切屑颜色，当切屑呈现红色或暗红色时较适合),就能利用硬质合金之长攻淬硬钢之短，达到顺利车削的目的但为了不使切削力过大，选用的切削深度和进给量要小些。