對(duì)不銹鋼材料的加工

1、對(duì)不銹鋼材料的加工。在實(shí)踐中，遇不銹鋼材料的攻絲是件 比較困難的事。如何提高工作效率呢？這就要將絲攻進(jìn)行修磨， 使切削錐度延長(zhǎng)，一般為4° ,使校準(zhǔn)部分留H/4 ,這樣可以減 小切削厚度和切削變形；同時(shí)，切切屑也容易卷曲和排除。加大 前角和后角，使丫 =15° , a =25° ,以提高切削能力，減少摩擦。 這樣，雖然刀齒的強(qiáng)度有所降低，但因切削錐角較小，切削部分 加長(zhǎng)了，使每個(gè)刀齒的切削負(fù)荷減輕了， 所以對(duì)刀齒的強(qiáng)度影響 不大。用這種頭錐攻完后，再用二錐和末錐加工，可以提高螺紋 的質(zhì)量和粗糙度。三、絲攻的修磨。絲攻發(fā)生磨損和崩刃以后，可以通過(guò)修磨恢復(fù)它的鋒利性，

2、一般情況下,主要是修磨刀齒前后角。（一） 切削刃前面的修磨。當(dāng)絲攻的切削刃經(jīng)鈍化或粘屑，因而降 低其鋒利性時(shí)，可以用柱形油石研磨切削刃的前面。研磨時(shí)，在 油石上涂一些機(jī)油，油石掌握平穩(wěn)，注意不要將刀齒的小園角。研磨后將絲錐清洗干凈。當(dāng)絲攻的刀齒磨損到極限成崩刀齒時(shí)， 可在刀磨上用片狀砂輪修磨刀齒的前面。修磨好后，用柱形油石進(jìn)行研磨，提高刀齒前面和容屑槽的粗糙度。（二）切削刃的后角的修磨。當(dāng)絲攻的切削刃損壞時(shí)， 可在一般砂 輪上修切削刃后角。修磨時(shí)要注意切削錐的一致性。 轉(zhuǎn)動(dòng)絲攻時(shí)， 下一條刃齒的刃尖不要接觸砂輪，以免將刀齒的刃尖磨掉。四、絲錐本身的質(zhì)量狀況對(duì)加工的螺紋孔有著直接的影響，因而在選

3、用絲攻時(shí)，要注意幾點(diǎn)：（一）絲攻的螺紋表面和容屑槽要光滑。如切屑瘤、粘屑或銹蝕 時(shí)，要消除干凈，以完全阻礙切削的排除。絲錐的牙形和切削部 分的刀齒要鋒利，不得有崩刃、毛刺、碳傷等，否則在攻削時(shí)， 就會(huì)粘屑和破壞螺孔表面粗糙度。（二）要達(dá)到工件螺紋孔的精度， 要選用相應(yīng)精度的絲攻進(jìn)行加 工。高溫臺(tái)金在6001200 C高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的臺(tái)金。按基體元素主要可分為鐵基高溫臺(tái)金、鐐基高 溫臺(tái)金和鉆基高溫臺(tái)金。 按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫臺(tái)金和粉末冶金高溫合金。 按強(qiáng)化方式有固洛強(qiáng)化型、 沉淀 強(qiáng)化型、氧化物彌散強(qiáng)化型和纖維強(qiáng)化型等（見(jiàn)金屬的強(qiáng)化）。高 溫合金主

4、要用于制造航空、艦艇和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、 導(dǎo)向葉片、渦輪盤(pán)、高壓壓氣機(jī)盤(pán)和燃燒室等高溫部件（圖1）；還用于制造航天飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備 以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。發(fā)展過(guò)程從20世紀(jì)30年代后期起，英、德、美等國(guó)就開(kāi) 始研究高溫臺(tái)金。第二次世界大戰(zhàn)期間，為了滿足新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的需要，高溫合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時(shí)期。40年代初，英國(guó)首先在80Ni-20Cr臺(tái)金中加入少量鋁和鈦，形成 丫 卜相以進(jìn)行強(qiáng)化，研制成第一種具有較高的高溫強(qiáng)度的鐐基合 金。同一時(shí)期，美國(guó)為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器發(fā) 展的需要，開(kāi)始用 Vitallium鉆基臺(tái)金制作葉片。此外，

5、美國(guó)還研制出Inconel鐐基臺(tái)金，用以制作噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。 以后，冶金學(xué)家為進(jìn)一步提高臺(tái)金的高溫強(qiáng)度，在鐐基臺(tái)金中加入車烏、鑰、鉆等元素，增加鋁、鈦含量，研制出一系列牌號(hào)的臺(tái) 金，如英國(guó)的“Nimonic”，美國(guó)的“ Mar-M”和“IN”等；在鉆基臺(tái)金中，加入鐐、鴇等元素，發(fā)展出多種高溫臺(tái)金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鉆資源缺乏，鉆基高溫合金發(fā)展受到 限制。40年代，鐵基高溫合金也得到了發(fā)展，50年代出現(xiàn)A-286 和Incoloy901等牌號(hào)，但因高溫穩(wěn)定性較差， 從60年代以來(lái)發(fā) 展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開(kāi)始生產(chǎn)“ 8 U”牌號(hào)的鐐基高溫 臺(tái)金，后來(lái)生產(chǎn)“

6、 8 口 ”系列變形高溫合金和“ *C ”系列鑄造 高溫臺(tái)金。中國(guó)從1956年開(kāi)始試制高溫合金，逐漸形成“ GH系 列的變形高溫合金和“ K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國(guó)還 采用新的生產(chǎn)工藝制造出定向結(jié)晶葉片和粉末冶金渦輪盤(pán)，研制出單晶葉片等高溫臺(tái)金部件， 以適應(yīng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不 斷提高的需要。提高強(qiáng)度的方法高溫合金應(yīng)具有高的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度 （見(jiàn)蠕變）、良好的抗熱疲勞和機(jī)械疲勞性能（見(jiàn)疲勞）、良好的抗氧化和抗燃?xì)飧g性能以及組織穩(wěn)定，其中以蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度最為重要。提高高溫臺(tái)金強(qiáng)度的途徑有：固洛強(qiáng)化加入與基體金屬原子尺寸不同的元素（銘、鴇、鉗 等）引起基體金屬點(diǎn)陣的畸變,加入

7、能降低合金基體堆垛層錯(cuò)能 的元素（如鉆）和加入能減緩基體元素?cái)U(kuò)散速率的元素（鴇、鉗 等），以強(qiáng)化基體。沉淀強(qiáng)化通過(guò)時(shí)效處理，從過(guò)飽和固洛體中析出第二相 （Y 卜、Y ”、碳化物等），以強(qiáng)化合金（見(jiàn)臺(tái)金相）。Y卜相與基體 相同，均為面心立方結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣常數(shù)與基體相近，并與晶體共格, 因此Y卜相在基體中能呈細(xì)小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),而產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。Y卜相是A3B型金屬間化合物，A代表 鐐、鉆，B代表鋁、鈦、說(shuō)、!、機(jī)、鴇，而銘、鑰、鐵既可為 A又可為B。鐐基合金中典型的T卜相為Ni3（Al,Ti） 。丫卜相的 強(qiáng)化效應(yīng)可通過(guò)以下途徑得到加強(qiáng)：增加T卜相的數(shù)量；使Y卜相與基體有適宜的錯(cuò)配

8、度， 以獲得共格畸變的強(qiáng)化效應(yīng)； 加入呢、機(jī)等元素增大Y卜相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯(cuò) 切割的能力；加入鉆、鴇、鉗等元素提高r卜相的強(qiáng)度。Y "相為體心四方結(jié)構(gòu)，其組成為Ni3Nbo因T ”相與基體的錯(cuò)配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使臺(tái)金獲得很高的屈服強(qiáng)度。 但超過(guò)700 C，強(qiáng)化效應(yīng)便明顯降低。鉆基高溫臺(tái)金一般不含Y卜相，而用碳化物強(qiáng)化。晶界強(qiáng)化 在高溫下，臺(tái)金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)（見(jiàn)界面），加 入微量的硼、皓和稀土元素可改善晶界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎?能凈化晶界，硼、皓原子能填充晶界空位，降低蠕變過(guò)程中晶界 擴(kuò)散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促進(jìn)晶界第二相球化。 另外, 鑄造

9、臺(tái)金中加適量的字合，也能改善晶界的強(qiáng)度和塑性。還可通過(guò) 熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界， 提高塑性 和強(qiáng)度。氧化物彌散強(qiáng)化通過(guò)粉末冶金方法，在臺(tái)金中加入高溫下 仍保持穩(wěn)定的細(xì)小氧化物,呈彌散分布狀態(tài),從而獲得顯著的強(qiáng) 化效應(yīng)。通常加入的氧化物有 ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通 過(guò)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)等因素而使臺(tái)金得到強(qiáng)化的。典型牌號(hào)70年代典型的綜合性能較好的高溫臺(tái)金牌號(hào)及其 化學(xué)成分見(jiàn)表。就高溫下持久強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，鐐基臺(tái)金最高，鉆基臺(tái) 金次之,鐵基臺(tái)金較低（圖2）。制造工藝不含或少含鋁、鈦的高溫臺(tái)金，一般采用電弧爐 或非真空感應(yīng)爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中

10、熔煉時(shí)， 元素?zé)龘p不易控制，氣體和夾雜物進(jìn)入較多， 所以應(yīng)采用真空冶 煉。為了進(jìn)一步降低夾雜物的含量 ,改善夾雜物的分布狀態(tài)和鑄 錠的結(jié)晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結(jié)合的雙聯(lián)工藝。冶煉 的主要手段有電弧爐、真空感應(yīng)爐和非真空感應(yīng)爐； 重熔的主要 手段有真空自耗爐和電渣爐。固洛強(qiáng)化型合金和含鋁、鈦低（鋁和鈦的總量約小于4.5 %） 的臺(tái)金錠可采用鍛造開(kāi)坯； 含鋁、鈦高的臺(tái)金一般要采用擠壓或軋制開(kāi)坯，然后熱軋成材，有些產(chǎn)品需進(jìn)一步冷軋或冷拔。直徑 較大的臺(tái)金錠或餅材需用水壓機(jī)或快鍛液壓機(jī)鍛造。臺(tái)金化程度較高、不易變形的臺(tái)金，目前廣泛采用精密鑄造 成型，例如鑄造渦輪葉片和導(dǎo)向葉片。 為了減少或消除

11、鑄造臺(tái)金 中垂直于應(yīng)力軸的晶界和減少或消除疏松，近年來(lái)又發(fā)展出定向結(jié)晶工藝。這種工藝是在臺(tái)金凝固過(guò)程中使晶粒沿一個(gè)結(jié)晶方向 生長(zhǎng)，以得到無(wú)橫向晶界的平行柱狀晶。 實(shí)現(xiàn)定向結(jié)晶的首要工 藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度 梯度和良好的軸向散熱條件（見(jiàn)金屬的凝固）。此外，為了消除全部晶界，近年來(lái)還研究單晶葉片的制造工藝。粉末冶金工藝主要用以生產(chǎn)沉淀強(qiáng)化型和氧化物彌散強(qiáng)化 型高溫臺(tái)金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可 塑性甚至超塑性。綜合處理高溫合金的性能同臺(tái)金的組織有密切關(guān)系，而組 織是受金屬熱處理控制的。 高溫臺(tái)金一般需經(jīng)過(guò)熱處理。 沉淀強(qiáng) 化型臺(tái)金通常經(jīng)過(guò)固洛處

12、理和時(shí)效處理。固洛強(qiáng)化型臺(tái)金只經(jīng)過(guò)固洛處理。有些臺(tái)金在時(shí)效處理前還要經(jīng)過(guò)一兩次中間處理。固洛處理首先是為了使第二相洛入臺(tái)金基體,以便在時(shí)效處理時(shí)使Y卜、碳化物（鉆基合金）等強(qiáng)化相均勻析出，其次是為了獲得 適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。固洛處理溫度一般為10401220 Co目前廣泛應(yīng)用的臺(tái)金，在時(shí)效處理前多經(jīng)過(guò) 10501100C中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和T卜膜以改善晶界狀態(tài),與此同時(shí)有的臺(tái)金還析出一些顆粒 較大的Y卜相與時(shí)效處理時(shí)析出的細(xì)小 r卜相形成合理搭配。時(shí) 效處理的目的是使過(guò)飽和固溶體均勻析出Y卜相或碳化物(鉆基臺(tái)金)以提高高溫強(qiáng)度，時(shí)效處理溫度一般為7

13、001000 Co發(fā)展趨勢(shì)高溫合金發(fā)展的趨勢(shì)是進(jìn)一步提高臺(tái)金的工作溫 度和改善中溫或高溫下承受各種載荷的能力，延長(zhǎng)臺(tái)金壽命。就渦輪葉片材料而言，單晶葉片將進(jìn)入實(shí)用階段， 定向結(jié)晶葉片的 綜合性能將得到改進(jìn)。此外，有可能采用激冷態(tài)合金粉末制造多 層擴(kuò)散連接的空心葉片，從而適應(yīng)提高燃?xì)鉁囟鹊男枰?。就?dǎo)向 葉片和燃燒室材料而言，有可能使用氧化物彌散強(qiáng)化的臺(tái)金，以大幅度提高使用溫度。為了提高抗腐蝕和耐磨蝕性能，合金的防護(hù)涂層材料和工藝也將獲得進(jìn)一步發(fā)展 過(guò)去普通麻花鉆一般用普通高速鋼W6Mo5Cr4V我W18Cr4V制造。他們的硬度為 6264HRC磨成“群鉆”后，切削性能的 提高受到刀具材料的限制。

14、超硬高速鋼的出現(xiàn)，使刀具切削 性能出現(xiàn)了一個(gè)飛躍。國(guó)外多用高鉆超硬高速鋼，美國(guó)的M42(110W1. 5Mo9. 5Cr4VCo8)和瑞典的 HSI 15(W9Mo3Cr4V3Co 10)是其中的佼佼者。但它們的含鈕量多，達(dá)8%10%,價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)多用少鉆或無(wú)鉆超硬高速鋼，如501(W6Mo5Cr4V2AL)、(Co5Si(W12Mo3Cr4V3Co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N痔。 超硬高速鋼的常溫硬度達(dá)6769HRC比普通高速鋼高出 5HRC,高溫硬度亦顯著提高。實(shí)踐證明，用超硬高速鋼制成麻花 鉆，再修磨成“群鉆”形式，與普通高速鋼“群鉆”相比， 鉆孔效率可提高一倍以上。目前

15、，國(guó)內(nèi)一些工具廠可根據(jù)用 戶需求，提供超硬高速鋼麻花鉆。上述所有的高速鋼都是用熔煉方法制造的。有用粉末冶 金工藝制造的高速鋼，其性能優(yōu)于熔煉高速鋼。如用粉末冶 金高速鋼制成麻花鉆，再磨成“群鉆”，其鉆孔效率可成倍 提高。在高速鋼鉆頭磨成“群鉆”后，如在其工作部分表面上 用PVD（物理氣相沉積）法涂覆TiN薄層可使其切削性能大幅 度提高。但這樣做，除增加了修磨工時(shí)外還將加上涂層費(fèi)用， 而重磨后將失去后刀面的涂層，因此涂層“群鉆”難以推廣。硬質(zhì)合金是一種更為先進(jìn)的刀具材料,其硬度和耐磨性 比局速鋼局得多。但是，硬質(zhì)合金的韌性較差，鉆頭容易折 斷，它的可加工性也不太好，故過(guò)去很少用硬質(zhì)合金制造麻 花

16、鉆。近年，隨著化學(xué)成分和制造方法的改進(jìn)，硬質(zhì)合金的 韌性有了改進(jìn)，中小尺寸的整體硬質(zhì)合金麻花鉆已得到廣泛 應(yīng)用。在硬材料上鉆孔，效果很好。制造麻花鉆，必須選用 韌性和抗彎強(qiáng)度較高的硬質(zhì)合金，例如鉆鋼材時(shí)可用 YS25、YT798等，鉆鑄鐵及淬硬鋼時(shí)可用YS8、YS10、YG813等，有時(shí) 亦可采用 YT5、YT14、YG6X YG8等牌號(hào)。用YG6X整體硬質(zhì)合金麻花鉆 （直徑10mm庇KmT-BCr20Mo2高銘冷硬鑄鐵（60HRC）上鉆孔，在修磨成“群鉆”形式前后進(jìn)行切削對(duì)比。“群鉆”形式的使用壽命約提高了3倍以上。由于硬質(zhì)合金較脆，對(duì)切削部分應(yīng)予以加強(qiáng)，“群鉆”形狀見(jiàn)圖1鉆高銘冷硬鑄鐵的整

17、體硬質(zhì)合金“群鉆”圖 1,幾何參 數(shù)數(shù)值見(jiàn)表1。切削用量：轉(zhuǎn)速n=600r/min ,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量?=0. 13m化 r。1 *函1H 虻就jC_-1X"誼I _函1標(biāo)饑Vw1史in/、0 1 岫女臨冷硬怖就的| JtJfii- ±""“群鉆”的幾何形狀早在1953年，北京永定機(jī)械廠青年鉗工倪志福，用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆在裝甲鋼鋼板上鉆孔，遇到了困難。他憑經(jīng)驗(yàn)，對(duì)標(biāo) 準(zhǔn)麻花鉆切削部分進(jìn)行了修磨，即在兩條直線主切削刃上各磨出了一個(gè)圓弧刃，形成了三個(gè)鉆尖，中心鉆尖比原鉆尖降低。修磨過(guò)的鉆頭好用，很快地完成了生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)時(shí)稱這種鉆型為“倪志福鉆頭”，即5 3型“群鉆（60

18、年代倪志福鉆頭被正式定名為“群鉆”。）（圖2a）。在1953年以 后的十余年中，倪志福和研究小組在實(shí)踐中逐步總結(jié)改進(jìn),對(duì)53型“群鉆”進(jìn)行過(guò)多次修改，幾何參數(shù)逐步演變，形成了 56型、58型、58A型、64型、67型（圖2）。 67型是經(jīng)過(guò)多次演進(jìn)而后定型的“群鉆”基本鉆型。B2 V圖3為中等直徑67基本型群鉆的切削部分幾何參數(shù)。圖中：l為外直線切削刃 AB的長(zhǎng)度，12為AB刃上分屑槽的寬度，l 1為AB刃上分屑槽距外緣點(diǎn)的距離，R為圓弧切削刃 BC的圓弧半徑，CD為內(nèi)切削刃，近似為一條直線，h為尖高，即中心尖尖點(diǎn)，0c與側(cè)刃尖尖點(diǎn) B在鉆頭軸線方向的距離，bW為橫刃長(zhǎng)度，C為AB刃上分屑槽的

19、深度，2力為外刃鋒角，2力 i為內(nèi)刃鋒角，i為內(nèi)刃斜角，W為橫刃斜角，r r c、也c、 a fc、a Rc、a r C分別為有關(guān)切削刃上的前角、后角。這些 幾何參數(shù)決定著鉆頭各部分的強(qiáng)度、鋒利程度和分屑、斷屑 性能，從而影響了鉆頭工作時(shí)的磨損與耐用度。s*率妄11皓切用丹幾何鼻et可以用四句話來(lái)總結(jié)和概括67基本型“群鉆”幾何形狀的特征：三尖七刃銳當(dāng)先，月牙弧槽分兩邊，一側(cè)外刃再開(kāi)槽， 橫刃磨低窄又尖。“群鉆”的切削效果與修磨前的普通麻花鉆相比，“群鉆”有前角比較合理、 鉆削力降低、耐用度提高、鉆孔質(zhì)量改善等優(yōu)點(diǎn)；而且，分 屑、斷屑、排屑性能亦較好。（1）前角分布較為合理基本型“群鉆”與普通

20、麻花鉆各段切削刃上前角的數(shù)值 由下表可見(jiàn)。除外刃（AB段）前角基本未變外，其余各段切削 刃上前角均有所加大。圓弧刃（BC段）上前角加大10?14?,內(nèi)刃（CD段）上加大15 ?20 ?,橫刃上約加大 5 ?。加大前角， 可減小切屑變形，降低切削力及切削溫度。鉆削力和鉆削扭矩得到降低切削試驗(yàn)表明，在 碳索結(jié)構(gòu)鋼 上鉆孔時(shí),“群鉆”的軸向力比普通麻花鉆約降低35%47%,扭矩約減小10%30%；在鉆削灰鑄鐵時(shí)，“群鉆”的軸向力約降低 35%50%, 而扭矩僅加大2%8%;在鉆削有色金屬時(shí)，“群鉆”的軸向力和扭矩分別降低 25%40%和15%19%。鉆削力和鉆 削扭矩降低后，有利于降低切削溫度及提高

21、鉆孔質(zhì)量。(3) 分屑、斷屑、排屑得到改善由于外刃、圓弧刃和內(nèi)刃交接處有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而且一側(cè)外刃上還開(kāi)出分屑槽，故能保證良好分屑。切屑變窄后有利于斷屑和排屑。在這種情況下，如施加切削液，則切削液較易到達(dá)孔底與鉆尖，能充分發(fā)揮冷卻、潤(rùn)滑作用。(4) 鉆頭耐用度提高切削試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證表明，“群鉆”切削部分的磨損比 普通麻花鉆明顯減緩，耐用度顯著提高。一般“群鉆”的耐 用度可提高23倍。(5) 鉆孔質(zhì)量提高由于橫刃磨窄，定心作用好；兩個(gè)側(cè)刃尖和圓弧刃對(duì)鉆 頭均有穩(wěn)定、定向作用；且軸向力顯著減小，故“群鉆”鉆 孔時(shí)不易走偏，提高了鉆孔精度。鉆削過(guò)程平穩(wěn)，切屑變形 減小，也有利于提高鉆孔表面質(zhì)量。由于

22、“群鉆”具有以上優(yōu)點(diǎn)，40余年來(lái)馳名中外，得到了廣泛的應(yīng)用。一、問(wèn)題的提出鉆頭通常是用來(lái)鉆粗孔的，如果要求孔的精度高、光潔度好，貝U 需要通過(guò)皎孔來(lái)達(dá)到。但是，我們?cè)谏a(chǎn)中也會(huì)碰到一些特殊情 況，如有時(shí)對(duì)孔的精度和光潔度要求較高而缺乏皎刀，或要求加工出特殊的孔徑尺寸而缺乏專用皎刀等。這時(shí)，如能使用鉆頭直接鉆出精孔(尤其是對(duì)一些鑄鐵件)，確能起到“臨陣破難關(guān)”的 作用。二、鉆鑄鐵精孔群鉆的特點(diǎn)和使用 鉆鑄鐵精孔群鉆如圖5-2所示。用這種鉆型的鉆頭來(lái)鉆鑄鐵精孔，效果較好。其特點(diǎn)如下：(1) 如第二章所述，要想得到較精確的孔，首先應(yīng)注意在切 削中保持定心穩(wěn)定和不廣生振動(dòng)，不使出現(xiàn)多邊形。為此，在較

23、小鋒角(2 W =110° )的切削刃上，修磨出圓弧刃，形成一個(gè)突起 的鉆芯刃尖，類似一個(gè)小尺寸的鉆頭，它的橫刃斜角較大， =80 ,以減小內(nèi)刃的側(cè)后角，在切削中保持穩(wěn)定。(2) 在副切削刃(刃帶)上，于28毫米長(zhǎng)度上修窄，把副后 角適當(dāng)加大，并用油石壁光，這樣可減少刃帶與孔壁的摩擦。由于副切削刃變得鋒利了，有助于避免在外緣處產(chǎn)生積屑瘤，從實(shí) 際可以看到，外緣刀刃上的積屑瘤對(duì)加工光潔度有較明顯的影響。同時(shí)光IB刃帶(到 8),提高刃口的光潔度，可以避免刃帶 上的毛刺將孔壁擦傷。(3) 在切削刃外緣處磨出雙重鋒角 2由1=1520° ,形成修 光刃，可以減小切削中孔壁上的殘留

24、面積。 由于雙重鋒角使切削 刃外緣的鋒角減小，它的切削厚度相應(yīng)減薄，有利于改善鉆孔的 切削變形情況。鉆鑄鐵精孔群鉆切削部分的幾何參數(shù)列于表5-8。注帖頭尖誠(chéng)橫刃總外內(nèi)旅裱dh如1hL儺勤71.210.971"0上'JjfiLt>LV_ J1015隊(duì)1.2岬3,02 J點(diǎn)13.(!*u.的4.5：,625隊(duì)監(jiān)IO 0G.04,4A305.S煩5.64上；卜356,5璀8用6,5略W7.53,8J.7?fr.57.5克；廊廖散侃吱四袪成田的申間內(nèi)咨5TELM和街.耿耽id；膈】翱(4)正確選用切削用量對(duì)保證孔的質(zhì)量有重要作用。 鉆鑄鐵精孔, 切削速度不宜太高，否則會(huì)影響鉆頭

25、的耐用度， 一般選用切削速 度vw 15(米/分)即可。進(jìn)給量的大小直接影響到切削層的變形 情況，建議選用進(jìn)給量f=0.10.15毫米/轉(zhuǎn)為宜。在鉆孔中, 應(yīng)使用切削液來(lái)改善加工條件。(5) 在鉆孔操作中，鉆頭要裝正，保證跳動(dòng)量小，使鉆頭切削刃口具有較好的運(yùn)動(dòng)精度。同時(shí)在鉆完孔后，應(yīng)注意先停車后退鉆 頭，防止在退出鉆頭時(shí)將孔壁擦傷。(6) 如能正確運(yùn)用鑄鐵精孔群鉆鉆孔，可以得到精度HA H7級(jí)、光潔度 57 8的孔。但需指出，所得到的孔當(dāng)其光潔度較高時(shí)，則孔徑將會(huì)出現(xiàn)一定的收縮，即所得孔徑比所用鉆頭直徑為小，一般收縮量為0.0050.015毫米。為此，有時(shí)可采取稍損 失一點(diǎn)孔的光潔度的辦法，

26、來(lái)減小孔的收縮量，使得到基本符合 鉆頭原始尺寸的孔徑。但最好還是根據(jù)實(shí)際情況選擇鉆頭的原始 尺寸值，必要時(shí)，可用稍大的鉆頭改磨出所需要的鉆頭直徑。三、鉆鑄鐵精孔群鉆的特點(diǎn)口訣鑄鐵精孔鉆代皎，兩個(gè)鋒角都較小，刃帶磨窄光外刃，突出鉆尖定心好。第五節(jié)鉆不銹鋼一、問(wèn)題的提出在近代工業(yè)尤其是石油、 化工工業(yè)中，廣泛地應(yīng)用著各種類 型的不銹鋼。這類鋼鉆孔時(shí)存在的問(wèn)題，突出的有： （1）不容易 斷屑；（2）鉆頭耐用度低；（3）生產(chǎn)效率低。而且這幾個(gè)問(wèn)題又互 相關(guān)聯(lián)著。過(guò)去，在生產(chǎn)中處理這類問(wèn)題時(shí)，常遇到以下幾種不 同的處置方式和造成的后果：（1）為了避免鉆頭磨損太快，把切削用量 （尤其是進(jìn)給量）選 得很低。

27、但是，這樣不僅直接降低了生產(chǎn)效率，而且由于切削層薄，不利于斷屑，從而影響到冷卻效果。實(shí)際上未能起到提高鉆 頭耐用度的作用。（2）為了不使鉆孔效率過(guò)低，切削用量 （尤其是切削速度）選 得較高。這樣不僅直接降低了鉆頭的耐用度， 而且還由于磨損加 劇，刃磨次數(shù)增多，因而也起不到提高生產(chǎn)率的作用。由此可見(jiàn)，如何處理好耐用度、生產(chǎn)效率與斷屑、排屑之間錯(cuò)綜 復(fù)雜的關(guān)系，便成了鉆不銹鋼時(shí)極待解決的一項(xiàng)重要問(wèn)題。二、不銹鋼的特點(diǎn)不銹鋼的種類很多，常用的基本上可分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼等三類， 其他還有奧氏體+鐵素體不 銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等。（一）馬氏體不銹鋼這類鋼如1Cr134Cr13

28、等，含銘1219%,含碳0.10.5%,能夠抗大氣腐蝕，且具有較好的機(jī)械性能。馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度略有提高，通常使其HRC 28o它的切削加工性比退火狀態(tài)的不銹鋼有所改善，淬火后還能提高其耐腐蝕 性。但若提高其硬度使高于 HRC30則對(duì)刀具的磨損影響較大。（二）鐵素體不銹耐酸鋼這類鋼如1Cr17Ti , Cr25Ti等，含銘1330%,含碳0.25%。因?yàn)樗锐R氏體鋼的含銘量要高，無(wú)論怎樣加熱和冷卻都不發(fā)生相變，故熱處理不能強(qiáng)化，但變形可使其強(qiáng)化。在鋼中加入鈦， 可以防止晶粒長(zhǎng)大。其切削加工性較馬氏體不銹鋼差一些。向各 類不銹鋼中加入硫、磷、硒等元素，可以改善其切削加工性，使 切屑容

29、易切離和折斷，但卻相應(yīng)地降低鋼的塑性和韌性，且將影響其耐腐蝕性能。（三）奧氏體耐酸鋼這類鋼最有代表性的為1Cr18Ni9Ti ,除含銘約18%外，還 含有鐐9%左右。它的特點(diǎn)是：（1） 綜合機(jī)械性能高除有與中碳鋼相近的機(jī)械強(qiáng)度外，且其 塑性、韌性都較高。因此，鉆頭在切削這類鋼時(shí)，形成切屑要消 耗很大的能量，這說(shuō)明切削負(fù)荷很大。特別是它的高溫強(qiáng)度大， 硬度高，在切削過(guò)程中，切屑切離時(shí)的負(fù)荷大，且不易折斷，鉆 削1Cr18Ni9Ti的切削力，在相同的切削用量下，通常比鉆45鋼 的大1030%。它的冷作強(qiáng)化趨勢(shì)很強(qiáng)烈，強(qiáng)化系數(shù)高。如在 冷擠壓中，當(dāng)冷擠壓量達(dá) 40%時(shí)，強(qiáng)度極限(%)將由60公斤力

30、/毫米2升高到120公斤力/毫米2,屈服極限將由25公斤力/毫 米2增加到100公斤力/毫米2。在切削狀態(tài)下，加工硬化層大 都在0.10.2毫米范圍內(nèi)，而表面顯微硬度有顯著地提高。(2) 導(dǎo)熱性差它的導(dǎo)熱率只有碳素鋼的1/31/4。切削時(shí)除一部分切削熱由切屑帶走外，相當(dāng)多的熱量則來(lái)不及從工件傳導(dǎo) 出去，從而集中在鉆頭的刃口處，加大了切削刃的熱負(fù)荷。(3) 對(duì)其他金屬材料的粘附親和性強(qiáng)在一定的高溫、高壓作用下，易與刀具表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，而形成積屑瘤。在奧氏體不 銹鋼的組織中，還存在著少量的碳化鈦微粒，也會(huì)加劇刀具的磨損。(4) 線膨脹系數(shù)較大比中碳鋼的大 3040%。三、鉆不銹鋼群鉆的特點(diǎn)和使用

31、在鉆孔中經(jīng)常遇到的不銹鋼為 1Cr18Ni9Ti ,根據(jù)鉆削加工 性分級(jí)(見(jiàn)表5-2)，其分級(jí)指標(biāo)為4、6、7、2?？梢?jiàn)，這種鋼的 主要問(wèn)題是塑性大，韌性高，切屑不易折斷，常纏繞在鉆頭上， 既不安全，又影響到生產(chǎn)效率的提高；而且使切削液很難流入孔 內(nèi)，加之導(dǎo)熱慢，從而降低了鉆頭的耐用度。由于導(dǎo)熱率低這個(gè)因素不能改變，因此斷屑問(wèn)題成了主要問(wèn)題。只要斷屑可靠，排屑順利，能使切削液的作用發(fā)揮得比較充分， 即有可能適當(dāng)加大 一些進(jìn)給量，以保證達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效率， 并使刃口有可能避開(kāi) 切削冷硬層，進(jìn)一步提高切削刃的耐用度。鉆不銹鋼的鉆型如圖5-3和表5-9所示。用它鉆不銹鋼時(shí)，切屑 長(zhǎng)100毫米左右，呈

32、禮花狀，如圖5-4所示。切屑從孔中順利排 出，切削液也能順利地向孔內(nèi)流入，工作安全可靠。*5-9勘餅鈕棉姍制廊*鰥柑注尖J5圓弭外橫弟槽帛槽槽外引內(nèi)A <T '(忙 ft祖mZ-l '* iS-7、710>1015IM0.550751.25 頃 2.51.82.6拓0.35 b上E*i >i5ao13.55.31.73、卯25LIL&際0.91,93>25-S.i1 A?.G3.31.123.61>30-S5Ld6.SuL32.91>35Mo|L8&7.5111.53.34.J擎敢他技頁(yè)擇庖很的中間仇來(lái)定，允許偏整為土(2)

33、直徑515蒸來(lái)，外刃不開(kāi)(3) 鉆央應(yīng)徒小，株仙取/M散站女直袱大，捧購(gòu)版大抑保 制尊凡間比例頃由；5,05d 網(wǎng) wWO中村(1*1頗圖鉆不攜鋼薜鉆關(guān)于這種鉆頭的使用特點(diǎn)簡(jiǎn)單敘述如下：(1) “禮花”狀切屑的形成和排出以圖5-4所示的這種鉆型與基本型群鉆比較可以看出，其不同點(diǎn)是尖高，圓弧刃淺，圓弧半 徑大，單邊分屑槽也淺，B、B'點(diǎn)的刀尖角均較大，& r >150° , 使B'點(diǎn)在分屑方面處于時(shí)分時(shí)而不分的“臨界”狀態(tài)；使 B點(diǎn) 處有時(shí)出寬的卷屑，有時(shí)則能將切屑撕裂斷開(kāi)?！岸Y花”狀切屑是屬于長(zhǎng)螺距帶狀屑與短螺距的螺卷屑的過(guò)渡型。正是利用這種過(guò)渡的不穩(wěn)定

34、性，以達(dá)到斷屑目的。圖5-5a所示B'點(diǎn)處于分屑狀態(tài)，此時(shí)外側(cè)段出直屑，內(nèi)側(cè)段 出卷屑。隨著卷屑的卷曲半徑逐漸加大和直屑逐漸加長(zhǎng)，在鉆頭刃溝槽和孔壁的作用下，二者向一起靠攏，兩股切屑的撕裂作用 減弱，直至不能分屑，如圖 5-5b所示。合并后的寬屑把原來(lái)內(nèi) 側(cè)段形成的窄卷屑卷在里邊， 且連同外側(cè)段的直屑一起巷曲，但是原已形成的直屑是向上竄的，它阻止了寬屑的卷曲，于是，當(dāng) 寬屑卷曲一周左右時(shí)，便將原外側(cè)段切出的直屑從直屑和卷屑的 交接處橫向斜擰而折斷，如圖 5-5Co剩下來(lái)的寬屑，由于內(nèi)刃 處前角最小，切屑變形最大，切屑呈撕裂狀態(tài)，而且圓弧刃部分 的切屑抗斷能力差，容易被撕裂，于是寬屑從芯

35、部開(kāi)始向外撕裂， 如圖5-5d所示，一直撕到B'點(diǎn)處。由于內(nèi)外兩段切屑的流向、 流速及卷曲程度均不同，又和圖 5-5a 一樣，切屑又分成了平直 的和卷曲的兩股。這就是禮花狀切屑形成的全過(guò)程。a)*)c)d)圖5 6 "禮花”狀切屑形般對(duì)尊由上可見(jiàn)，要形成這種切屑的關(guān)鍵是：第一，使分屑點(diǎn)B'處于臨界分屑狀態(tài)，即一般是分屑狀態(tài)，但當(dāng)分開(kāi)的切屑在流出中有 會(huì)合趨勢(shì)時(shí)，就可以轉(zhuǎn)化為不分屑狀態(tài)。 外刃的單邊分屑槽應(yīng)該 磨得比較淺，最好是在刃口的后刀面由溝背轉(zhuǎn)點(diǎn)向刃口方向磨， 當(dāng)磨到刃口處，再用油石將刃口稍為壁低一點(diǎn)即可。第二，要適 當(dāng)加大尖高(hQ 0.05d0.07d)和圓弧

36、半徑(R=0.2d),圓弧刃比 較淺，從而使B點(diǎn)的刃尖角& r > 150° ,以減弱該點(diǎn)處的分屑 能力，且又使切屑在一定情況下形成越卷越大的螺卷狀，接著， 由于該處刃口主偏角的變化、 切屑流出方向的趨勢(shì)不同， 導(dǎo)致切 屑逐次地被撕裂開(kāi)，最后又實(shí)現(xiàn)在B'點(diǎn)處分屑的目的。第三，B'點(diǎn)的位置應(yīng)選擇適當(dāng)，11=1.73.3毫米(參見(jiàn)表5-9),掌握好外刃所出平直切屑的寬度， 在適當(dāng)大的進(jìn)給量和較低的切削速度配合下，有利于這段切屑在斜擰狀態(tài)中蹩斷，經(jīng)驗(yàn)表明，切 屑過(guò)窄而薄不易折斷。當(dāng)鉆頭直徑較小時(shí)(d w 15毫米)，可不必在外刃上磨分屑槽， 即以B點(diǎn)來(lái)代替B&

37、#39;點(diǎn)的作用，能達(dá)到同樣的目的。(2) 外刃鋒角的選擇外刃鋒角不僅影響到切削刃 B點(diǎn)的刃尖 角£ Y ,以及分屑和外刃處切屑的排出情況， 而且影響到鉆頭的 耐用度。不銹鋼的線膨脹系數(shù)較大，孔容易收縮，因此，鋒角大一些 為好，同時(shí)控制一定的進(jìn)給量以加大切削厚度，有可能使切削刃避開(kāi)冷硬層；適當(dāng)加大鋒角，還有利于排屑，因此有利于提高鉆 頭的耐用度。但是外刃鋒角又不宜增加過(guò)大，如過(guò)大則相應(yīng)地會(huì)使外緣轉(zhuǎn)點(diǎn)處的刃尖角減小過(guò)多，反而不利于提高鉆頭的耐用 度。根據(jù)對(duì)厚度為52毫米的1Cr18Ni9Ti鋼，用5只由10.4毫米的 鉆頭，反復(fù)重磨不同的2 p值進(jìn)行試驗(yàn)，?。哼M(jìn)給量f=0.2毫米 /轉(zhuǎn)

38、，轉(zhuǎn)速n=320轉(zhuǎn)/分，v=10.5米/分，乳化液冷卻。試驗(yàn)鉆型 的幾何參數(shù)為：2由r =135° , a fc=11 ° , k=0.7毫米，R=2毫 米，l= 3毫米，而改變外刃鋒角 2 p的大小為110150° 。試 驗(yàn)結(jié)果如圖5-6所示。試驗(yàn)表明，鉆不銹鋼當(dāng)外刃鋒角 2 W 135140°時(shí)，耐用 度最好；大鉆頭取較大值。 正確地選用切削用量適當(dāng)加大進(jìn)給量和降低轉(zhuǎn)速，有利于實(shí) 現(xiàn)斷屑。而且切削用量對(duì)鉆頭的耐用度影響很大。從鉆孔試驗(yàn)中（見(jiàn)表5-10）可以看到，采用姐10.4毫米的鉆頭，當(dāng)進(jìn)給量不變、 轉(zhuǎn)速由320轉(zhuǎn)/分增大到400轉(zhuǎn)/分時(shí)，鉆頭的耐

39、用度降低很多； 而當(dāng)切削速度不變，進(jìn)給量由0.2毫米/轉(zhuǎn)增大至0.25毫米/轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭的耐用度也有明顯的降低。試驗(yàn)還表明，切削速度對(duì)加工光潔度影響不大。表5-io mt對(duì)鉆頭時(shí)州度的最璃怙去"材料一帖頭 直徑 （毫米）材料摩（毫米）切削用 量始孔數(shù)f («木,轉(zhuǎn).浦分）（米7分）1IGrlBNISTi#0.4530。渭3040010.413 ，7540.2532010,423210.4520.20.232040010,41312020,2532010,419（4）鉆孔時(shí)的系統(tǒng)剛性要好特別是鉆小孔時(shí)，可用較短的鉆頭以 增強(qiáng)鉆頭的剛性。實(shí)踐證明，采用短鉆頭其耐用度將比長(zhǎng)鉆頭提

40、高310倍。（5）注意充分冷卻 一般采用乳化液冷卻，根據(jù)有的試驗(yàn)對(duì)奧氏 體不銹鋼采用濃度大（2030%）的乳化液可以明顯降低扭矩和 軸向力。采用內(nèi)冷卻鉆頭比普通濺入式冷卻，能改善鉆削條件， 見(jiàn)效切屑收縮系數(shù)。四、鉆不銹鋼群鉆的特點(diǎn)口訣鉆心稍高弧槽淺，刃磨對(duì)稱是關(guān)鍵。一側(cè)外刃淺開(kāi)槽，時(shí)連時(shí)分屑易斷。第六節(jié)鉆高猛鋼、問(wèn)題的提出在工程機(jī)械、礦山機(jī)械和越野車輛的制造中，常遇到高鎰鋼鑄件，如ZGMnl募。這種鋼的鋼水有良好的流動(dòng)性，能夠澆出 斷面比較薄、形狀較復(fù)雜的鑄件。它在經(jīng)過(guò)水韌處理后，可得到 很好的韌性和很高的耐磨性，但鉆孔時(shí)鉆頭磨損很快。特別是用 普通高速鋼麻花鉆來(lái)鉆孔，則耐用度更低，因此，如何

41、提高鉆頭 的耐用度，是一個(gè)突出的問(wèn)題。二、高鎰鋼的特點(diǎn)常用的高鎰鋼ZGMnl3含碳0.91.3%,含鎰1114%。這種鋼只有在純粹的奧氏體組織時(shí)，才有非常堅(jiān)韌的性能。因此，鑄件應(yīng)加熱到臨界溫度以上，使碳化物能全部洛解到奧氏體中， 而后在水中迅速冷卻，得到均勻的奧氏體組織， 這種淬火熱處理 即所謂水韌處理。在淬火后，鋼的硬度并不高(HB179229),但若受到劇烈的沖擊壓力時(shí)， 鋼就產(chǎn)生強(qiáng)烈的加工硬化現(xiàn)象， 硬度 會(huì)劇增到HB45A550。這種材料在受到?jīng)_擊壓力發(fā)生變形的過(guò) 程中，會(huì)消耗那些對(duì)鋼表面繼續(xù)作用的沖擊壓力，阻止力的作用傳遞到更深的鋼材內(nèi)層中去?？梢?jiàn)，這對(duì)切削加工是很不利的。冷加工后，

42、表面層的加工硬化深度決定于負(fù)荷的大小和作用 延續(xù)的時(shí)間，一般表面硬化層厚度為 0.3毫米左右。在切削過(guò)程 中，還會(huì)形成氧化層Mn2O3硬度也很高高鎰鋼在淬火后，若在一定溫度下回火，約到600 C左右,塑性即降低很多，變形強(qiáng)化作用減弱，可以改善加工性。高鎰鋼的導(dǎo)熱系數(shù)很低，約為碳鋼的1/31/4 ,而且它的線膨脹系數(shù)較高，約為碳鋼的1.9倍。根據(jù)表5-2可鉆削性分級(jí) 表所示，其分級(jí)指標(biāo)為6、9、7、2,因此難加工的關(guān)鍵在于極 高的韌性和很低的導(dǎo)熱率，導(dǎo)致鉆孔中的熱負(fù)荷大，鉆削溫度高。三、鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群鉆的特點(diǎn)和使用鉆高鎰鋼不宜用高速鋼麻花鉆，通常使用鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群銷，如圖5-7所示，其特

43、點(diǎn)如下：掰57姑高鎬鋼硬成令金利枯部* 七踏頃二tJW； eE；口的 5 5"lfj a .-15* > yT w* «- 25*： yf *- - 35s;h。網(wǎng)州：？d03d； LT,： 7?»0.4Jj ft"O.CfKd(1) 這種硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭的構(gòu)造與制造，與通用硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭相同。但鉆頭的本體應(yīng)有良好的剛性和強(qiáng)度，一般用40Cr制造,長(zhǎng)度也應(yīng)盡可能短些。柄部鉆尾可采用加強(qiáng)型。(2) 工件剛性不好時(shí)，鉆孔部位的支承面應(yīng)盡可能墊實(shí)。(3) 刀片材料可用YG8或YW2鉆頭本體的刀槽寬度比刀片 厚度約大0.2毫米。若選用齒冠刀頭，則使用效果更好。(

44、4) 切削部分的幾何參數(shù)與幾何角度，與鉆鑄鐵群鉆基本相似，只是將尖高h(yuǎn)加高到0.08d，圓弧刃的圓弧半徑 R加大到 0.4d，以加大B點(diǎn)刃尖的刀尖角，改善散熱條件和強(qiáng)度，使該處 既不易崩刃和磨損，又能起到分屑的作用。同時(shí)R加大些，有利于對(duì)硬質(zhì)臺(tái)金的刃磨，減緩砂輪的損耗。根據(jù)同樣理由，在外緣 處磨出雙重鋒角；并磨出負(fù)前角(r nc=-15 ),而把外緣的后角 適當(dāng)加大(dnc=12 ° , a fc=20 )。刃口的修磨質(zhì)量很重要，應(yīng) 該用油石仔細(xì)地璧光，以提高刃面的光潔度，刃口應(yīng)光整，不得有鋸齒。(5) 切削液要充足，如有條件，可將整個(gè)零件浸在切削液中 進(jìn)行鉆孔。選用切削用量時(shí)，從鉆

45、冷硬層嚴(yán)重的情況來(lái)看，本應(yīng)選用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量，但這樣切削力過(guò)大，易使切削刃破損。在選用適當(dāng)?shù)那邢鳁l件下(合理的切削用量和充分冷卻)，可使切削加工中的切削溫度控制在一個(gè)較穩(wěn)定的600 C左右范圍內(nèi)，這時(shí)加工條件較為有利。同時(shí)可以觀察到：當(dāng)工件 較薄、鉆到出口時(shí)，材料達(dá)到暗紅的程度。如采用W 16.6毫米的鉆頭，可使轉(zhuǎn)速 n=670850轉(zhuǎn)/分，f=0.070.09毫米/轉(zhuǎn)。 應(yīng)該指出，在采用上述切削用量的條件下，倘使冷卻不充分，切 削溫度過(guò)高，由于高鎰鋼的線膨脹系數(shù)大，將會(huì)導(dǎo)致孔徑收縮， 甚至咬死鉆頭。(6) 硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)很重要。有時(shí)盡管聲音較大， 只要是連續(xù)均勻的，仍屬

46、于正常的切削。但當(dāng)有刺耳的尖叫聲，甚至是噗噗地響聲時(shí)，刃口就應(yīng)該重磨。同時(shí)還應(yīng)經(jīng)常觀察外緣 轉(zhuǎn)角處的后角和刃帶的磨損情況，一般當(dāng)磨損到1毫米時(shí)即應(yīng)重 磨，不可疏忽大意。否則當(dāng)磨損過(guò)大時(shí)，切削負(fù)荷增大，將會(huì)使 整個(gè)刀片崩碎，弄得不可收拾。(7) 在操作中，嚴(yán)禁中途停車，并應(yīng)盡量防止由于負(fù)荷大而 引起的“悶車”，因?yàn)檫@勢(shì)必會(huì)造成刀具崩刃，甚至使刀頭完全 崩碎。(8) 用這種鉆頭鉆高強(qiáng)度鋼、硬鋼材，如逆磁鑄鋼(如50Mn18Cr4)等，效果也很好，它的耐用度和效率比高速鋼群鉆提 高五倍以上。四、鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群鉆的特點(diǎn)口訣高鎰鋼料難鉆削，臺(tái)金鉆頭負(fù)前角，雙重鋒角刃璧光,暗紅熱鉆效果好。高溫合金切削

47、加工高溫臺(tái)金是在1000 °C左右條件下使用的一種工程材料, 廣之應(yīng)用于航天、航空、各種熱處理設(shè)備。由于局溫合金中含有許多高熔點(diǎn)合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W Mo等，這些臺(tái)金元素與其它合金元素構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體臺(tái)金。而且有的元素又與非金屬元素C、B、N等構(gòu)成硬度高、比重小、熔點(diǎn)高的金屬與非金屬化合物，使其切削加工性變得很差。它的相對(duì)切削加工性，只有45號(hào)鋼的520%切削特點(diǎn)a、切削力大：比切削 45號(hào)鋼大23倍。b、切削溫度高：比切削 45號(hào)鋼高50%左右。c、加工硬化嚴(yán)重：切削它時(shí)的加工表面和已加工表面的硬度比基體高 50100%。d、刀具易磨損：切削時(shí)易粘結(jié)、

48、擴(kuò)散、氧化和溝紋磨損。刀具材料a、高速鋼：應(yīng)選用高機(jī)、高碳、含鋁高速鋼b、 硬質(zhì)合金：應(yīng)采用 YG類硬質(zhì)合金。最好采用含 TaC 或NbC的細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金。如 YG8 YG6X YG10H YW4 YD15 YGRM YS2、643、813、712、726 等。c、陶瓷:在切削鑄造高溫臺(tái)金時(shí)，采用陶瓷刀具也有其 獨(dú)特的優(yōu)越性。刀具幾何參數(shù)變形高溫合金（如鍛造、熱軋、冷拔）。刀具前角Y 0為1 0°左右；鑄造高溫臺(tái)金 y 0為0左右，一般不!負(fù)倒棱。 刀具后角一般 & =10°15°。粗加工時(shí)刀傾角 入s為-5°- 10° ,精

49、加工時(shí) 入s =O3°。主偏角 k r為45°75°。刀 尖圓弧半徑r為0.52mm粗加工時(shí)，取大值。切削用量a、 高速鋼刀具：切削鑄造高溫合金切削速度Vc為3m/min左右，切削變形高溫臺(tái)金Vc=510m/min。b、 硬質(zhì)合金刀具：切削變形高溫合金Vc： 4060m/min；切削鑄造高溫臺(tái)金 Vc=710m/min。進(jìn)給量f和切削深度a p 均應(yīng)大于0.1mm,以免刀具在硬化后的表面進(jìn)行切削，而加劇刀具磨損。切削液粗加工時(shí)，采用乳化液、極壓乳化液。精加工時(shí)，采用 極壓乳化液或極壓切削油。皎孔時(shí)，采用硫化油8590 % + 煤油1015%或硫化油（或豬油）+CC

50、l4。高溫臺(tái)金攻絲十分困難，除適當(dāng)加大底孔直徑外，應(yīng)采用白鉛油+機(jī)械油，或氯化石蠟用煤油稀釋，或用MoS2油膏。局溫臺(tái)金鉆孔高溫臺(tái)金的鉆孔，十分困難，一般應(yīng)采用硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭， 如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭。如采用高速鋼鉆頭 時(shí)，應(yīng)修磨鉆頭的副后角a '0 ,以減小和孔壁的摩擦。同時(shí)還應(yīng)修磨鉆尖，減小鉆頭橫刃的寬度，以減小鉆削時(shí)的軸向 力。鉆頭要鋒利，最好采用自動(dòng)進(jìn)給，鉆削時(shí)，鉆頭不要在 切削表面停留，以免加劇切削表面硬化，給下一次進(jìn)刀帶來(lái)困難。為滿足高溫臺(tái)金材料的加工需要，這種鉆頭的橫刃部被設(shè)計(jì) 成具有很大切削面積的正前角，這種結(jié)構(gòu)大大減小了軸向切削 力，并有利于切屑的自由排出。

51、 鉆頭只能在低切削速度和低進(jìn)給 速度條件下進(jìn)行加工，且切削時(shí)間長(zhǎng)，而且鉆頭還是會(huì)很快在切 削刃、鉆尖和切削刃轉(zhuǎn)角處崩碎、破裂，高溫臺(tái)金材料及其切削加工性隨著科學(xué)技術(shù)和人類文明進(jìn)步的需要， 機(jī)械產(chǎn)品高性能、多功能、 高質(zhì)量要求十分強(qiáng)烈，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求也更加緊湊， 零件尺寸向微 細(xì)化發(fā)展。為滿足上述要求，具有高硬度、高韌性和高耐磨性的 難加工材料在產(chǎn)品中使用得越來(lái)越多。與一般鋼材相比，高溫臺(tái)金的切削加工難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）加工硬化傾向大。比如 GH416味強(qiáng)化處理的基體硬度約 HRC 37,切削后表面產(chǎn)生0.03毫米左右的硬化層，硬度增加到 HRC4 7左右，硬化程度高達(dá) 27%加工硬化

52、現(xiàn)象對(duì)刀具壽命有很大影響，通常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的邊界磨損。2） 切削力大。高溫合金強(qiáng)度比汽輪機(jī)常用臺(tái)金鋼材料高30%頊上，在600 C以上的切削溫度下，鐐基高溫合金材料的強(qiáng)度仍高 于普通臺(tái)金鋼材料。未強(qiáng)化處理的高溫臺(tái)金單位切削力在4000N/mm2以上，而普通臺(tái)金鋼僅 2500N/mm23）材料導(dǎo)熱性差。切削高溫臺(tái)金時(shí)產(chǎn)生的大量切削熱由刀具承受，刀尖承受了高達(dá)800-1000 C的切削溫度，在高溫和大切削 力作用下，將導(dǎo)致切削刃產(chǎn)生塑性變形、粘結(jié)與擴(kuò)散磨損。4）鐐基臺(tái)金主要成份為鐐和銘，另外還添加有少量其它元素： 鑰、U、呢、車烏等，值得注意的是，U、呢、車烏等也是用來(lái)制造 硬質(zhì)合金（或高速鋼）刀具

53、的主要成分，用這些刀具加工高溫臺(tái)金 會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)散磨損和磨料磨損?？准庸さ囊话闾攸c(diǎn)孔加工是切削加工中難度較大的加工方式，屬半封閉式加工。特別是實(shí)心鉆孔時(shí)，切削熱極易滯留在切削刃附近， 切削熱和切屑 的及時(shí)排出很困難，這是影響刀具壽命的關(guān)鍵所在， 必須給以足 夠的關(guān)注。鎮(zhèn)孔和擴(kuò)孔加工是在有預(yù)鉆孔條件下切削，與車削加工狀態(tài)相似，但刀桿系統(tǒng)剛性隨孔的深徑比增加而呈三次方遞減，通常鎮(zhèn)孔和擴(kuò)孔的刀桿系統(tǒng)剛性比車削和銃削條件低得多。為了保證孔加工精度、改善排屑條件，刀刃結(jié)構(gòu)、刀桿直徑和刀桿強(qiáng)度必須 給予合理匹配。高溫臺(tái)金孔加工技術(shù)難點(diǎn)相對(duì)于一般鋼材切削加工，切削高溫臺(tái)金的刀具壽命要低50%頊上，加工效率很低，

54、加工成本也高得多。高溫臺(tái)金孔加工主要難 點(diǎn)是：1）切削力大，消耗機(jī)床功率大。比如，采用某進(jìn)口品牌的 ？68 機(jī)夾扁鉆在GH901上進(jìn)行實(shí)心鉆孔，功率消耗大于 30KW而用相當(dāng)直徑的機(jī)夾復(fù)合鉆在 15CrM。汽缸中分面上鉆孔功率消耗低于 10KW2）孔加工是半封閉的切削，產(chǎn)生的高切削熱和斷屑困難的切屑 難以及時(shí)排出遠(yuǎn)離刀尖，刀具磨損更為劇烈。例如，在采用普通麻花鉆鉆GH901時(shí)按普通材料切削用量加工， 僅幾分鐘，刀尖就 呈現(xiàn)出藍(lán)色表面的燒傷現(xiàn)象。3）用普通的鉆削方法難以保證高溫臺(tái)金孔的精度要求。其原因是鉆削軸向力大，用搖臂鉆床等系統(tǒng)剛性較差的設(shè)備加工，鉆頭等刀具易產(chǎn)生較大的彎曲，導(dǎo)致鉆孔偏斜，影

55、響鉆孔精度。例如, 用普通麻花鉆加工 GH901閥桿?14.5徑向孔時(shí)，鉆頭在較大的鉆 削力作用下，發(fā)生彎曲，刀刃磨損極快，無(wú)法正常切削；改為鎮(zhèn)床鉆孔，在其它切削條件不變的情況下，順利地完成了鉆孔任務(wù)。4）高溫臺(tái)金孔加工中，刀具磨損比加工普通鋼材快得多，且需要切削性能更好的刀具材料。 據(jù)研究資料統(tǒng)計(jì)，加工高溫合金的 刀具費(fèi)用是一般鋼材的510倍。高溫臺(tái)金孔加工刀具材料可用于高溫臺(tái)金加工的刀具材料主要有 局速鋼。CBN陶瓷、硬質(zhì)臺(tái)金及中小型孔鉆削加工的刀具材料推薦使用以超細(xì)晶粒合金作基體 的新型涂層（如TiAlN、TiZrN）硬質(zhì)合金，這種材料具有優(yōu)異的 耐磨性和很低的摩擦系數(shù)，是目前難加工材料

56、切削最常用的刀具 材料。如國(guó)內(nèi)外一些刀具專業(yè)廠生產(chǎn)的整體硬質(zhì)合金鉆頭及可轉(zhuǎn) 位鎮(zhèn)刀大量使用了該項(xiàng)技術(shù)。在高溫臺(tái)金鉆、擴(kuò)、皎加工中，仍然大量使用高速鋼材料。高速 鋼刀具材料的韌性比硬質(zhì)合金高得多，對(duì)機(jī)床精度和系統(tǒng)剛性要 求沒(méi)有硬質(zhì)合金刀具高，因此在大中型孔的鉆削加工中更有優(yōu) 勢(shì)。局溫臺(tái)金實(shí)心鉆孔鉆頭基本結(jié)構(gòu)及要求對(duì)鐐基高溫臺(tái)金類難加工材料進(jìn)行實(shí)心鉆 削加工時(shí)，常用刀具有整體鉆頭、機(jī)夾鉆。機(jī)夾鉆包括機(jī)夾深孔 鉆（如機(jī)夾扁鉆、可轉(zhuǎn)位深孔鉆）和可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（用于加工長(zhǎng)徑 比小于5的實(shí)心孔）。整體鉆頭包括硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭和高速鋼鉆頭， ?20以下的孔推薦使用整體硬質(zhì)合金鉆。使用整體硬質(zhì)合金鉆要 求機(jī)床有足夠的進(jìn)給精度、 回轉(zhuǎn)精度和剛性。普通鎮(zhèn)銃床及鉆床 主軸跳動(dòng)一般超過(guò)0.05毫米，不能滿足硬質(zhì)臺(tái)金鉆頭使用要求。 鉆頭應(yīng)優(yōu)先采用公差等級(jí) H6圓柱柄，并用精密強(qiáng)