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，可以通過修磨恢復(fù)它的鋒利性，一般情況下,主要是修磨刀齒前后角

2、。（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)，因而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,在選用絲攻時(shí)，要注意幾點(diǎn)：（一）絲攻的螺紋表面和容屑

3、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O局溫合金在6001200c高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金。按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、銀基高溫合金和鉆基高溫合金。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強(qiáng)化方式有固溶強(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（見金屬的強(qiáng)化）。高溫合金主要用于制造航空、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、高壓壓

4、氣機(jī)盤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)展過程從20世紀(jì)30年代后期起，英、德、美等國(guó)就開始研究高溫合金。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合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)度的銀基合金。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，開始用Vitallium鉆基合金制作葉片。止匕外，美國(guó)還研制出Inconel銀基合金，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

5、提高合金的高溫強(qiáng)度，在銀基合金中加入鴇、鋁、鉆等元素，增加鋁、鈦含量，研制出一系列牌號(hào)的合金，如英國(guó)的“Nimonic”，美國(guó)的“Mar-M”和“IN”等；在鉆基合金中，加入銀、鴇等元素，發(fā)展出多種高溫合金，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年代以來發(fā)展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開始生產(chǎn)“3牌號(hào)的銀基高溫合金，后來生產(chǎn)“an”系列變形高溫合金和“>KC”系列鑄造高溫合金。中國(guó)從1956年開始試制高溫合金，逐漸形成“GF4系列

6、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，研制出單品葉片等高溫合金部件，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（見蠕變）、良好的抗熱疲勞和機(jī)械疲勞性能（見疲勞）、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。提高高溫合金強(qiáng)度的途徑有：固溶強(qiáng)化加入與基體金屬原子尺寸不同的元素（銘、鴇、鋁等）引起基體金屬點(diǎn)陣的畸變,加入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、鋁等），以強(qiáng)化基體。沉淀強(qiáng)化通過時(shí)效處理，從過飽和固

7、溶體中析出第二相（丫卜、丫"、碳化物等），以強(qiáng)化合金（見合金相）。丫卜相與基體相同，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,因此丫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。丫卜相是A3B型金屬間化合物，A代表銀、鉆，B代表鋁、鈦、昵、鋁、鋼、鴇，而銘、鋁、鐵既可為A又可為Bo銀基合金中典型的丫卜相為Ni3（Al,Ti）。丫卜相的強(qiáng)化效應(yīng)可通過以下途徑得到加強(qiáng)：增加丫卜相的數(shù)量；使丫卜相與基體有適宜的錯(cuò)配度，以獲得共格畸變的強(qiáng)化效應(yīng)；加入昵、鋁等元素增大丫卜相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯(cuò)切割的能力；加入鉆、鴇、鋁等元素提高丫卜相的強(qiáng)度。丫&q

8、uot;相為體心四方結(jié)構(gòu)，其組成為Ni3Nbo因丫"相與基體的錯(cuò)配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使合金獲得很高的屈服強(qiáng)度。但超過700C,強(qiáng)化效應(yīng)便明顯降低。鉆基高溫合金一般不含丫卜相，而用碳化物強(qiáng)化。品界強(qiáng)化在高溫下，合金的品界是薄弱環(huán)節(jié)（見界面），加入微量的硼、錯(cuò)和稀土元素可改善品界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎啬軆艋方?，硼、錯(cuò)原子能填充品界空位，降低蠕變過程中品界擴(kuò)散速率，抑制品界碳化物的集聚和促進(jìn)品界第二相球化。另外,鑄造合金中加適量的錯(cuò)，也能改善品界的強(qiáng)度和塑性。還可通過熱處理在品界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲品界，提高塑性和強(qiáng)度。氧化物彌散強(qiáng)化通過粉末冶金方法，在合金中加

9、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)等因素而使合金得到強(qiáng)化的。典型牌號(hào)70年代典型的綜合性能較好的高溫合金牌號(hào)及其化學(xué)成分見表。就高溫下持久強(qiáng)度來說，銀基合金最高，鉆基合金次之,鐵基合金較低（圖2）o制造工藝不含或少含鋁、鈦的高溫合金，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

10、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。固溶強(qiáng)化型合金和含鋁、鈦低（鋁和鈦的總量約小于4.5%）的合金錠可采用鍛造開坯；含鋁、鈦高的合金一般要采用擠壓或軋制開坯，然后熱軋成材，有些產(chǎn)品需進(jìn)一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機(jī)或快鍛液壓機(jī)鍛造。合金化程度較高、不易變形的合金，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。為了減少或消除鑄造合金中垂直于應(yīng)力軸的品界和減少或消除疏松，近年來又發(fā)展出定向結(jié)晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個(gè)結(jié)晶方向生長(zhǎng)，以得到無橫向品界的平行柱狀品。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

11、并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件（見金屬的凝固）。此外，為了消除全部品界，近年來還研究單品葉片的制造工藝。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)化型高溫合金。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合金的組織有密切關(guān)系，而組織是受金屬熱處理控制的。高溫合金一般需經(jīng)過熱處理。沉淀強(qiáng)化型合金通常經(jīng)過固溶處理和時(shí)效處理。固溶強(qiáng)化型合金只經(jīng)過固溶處理。有些合金在時(shí)效處理前還要經(jīng)過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體,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

12、持久性能。固溶處理溫度一般為1040-1220Co目前廣泛應(yīng)用的合金，在時(shí)效處理前多經(jīng)過10501100c中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和丫卜膜以改善晶界狀態(tài),與此同時(shí)有的合金還析出一些顆粒較大的丫卜相與時(shí)效處理時(shí)析出的細(xì)小丫卜相形成合理搭配。時(shí)效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出丫卜相或碳化物(鉆基合金)以提高高溫強(qiáng)度，時(shí)效處理溫度一般為7001000Co發(fā)展趨勢(shì)高溫合金發(fā)展的趨勢(shì)是進(jìn)一步提高合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)合金壽命。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

13、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)化的合金，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)展過去普通麻花鉆一般用普通高速鋼W6Mo5Cr4V成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。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HSj15(W9Mo3Cr4V3Co10)是其中的佼佼者。但它們的含鉉量多，達(dá)8%10%,價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)多用少鉆或無鉆超硬高

14、速鋼，如501(W6Mo5Cr4V2AL)、(Co5Si(W12Mo3Cr4V3co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N警。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，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

15、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,其硬度和耐磨性比高速鋼高得多。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，故過去很少用硬質(zhì)合金制造麻花鉆。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、Y

16、T14、YG6XYG8等牌號(hào)。用YG6X整體硬質(zhì)合金麻花鉆（直徑10mm底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?！叭恒@”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”形狀見圖1鉆高銘冷硬鑄鐵的整體硬質(zhì)合金“群鉆”圖1,幾何參數(shù)數(shù)值見表1。切削用量：轉(zhuǎn)速n=600r/min,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量?=0.13mmzr。“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)

17、鉆尖，中心鉆尖比原鉆尖降低。修磨過的鉆頭好用，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53型“群鉆（60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)過多次演進(jìn)而后定型的“群鉆”基本鉆型。tmv也GXV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，l1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

18、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刃上分屑槽的深度，2小為外刃鋒角，2小p為內(nèi)刃鋒角，P為內(nèi)刃斜角，W為橫刃斜角，rrC>aC、afc、aRC、arc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。5*率至11貼切用事好幾何務(wù)et可以用四句話來總結(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

19、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”與普通麻花鉆各段切削刃上前角的數(shù)值由下表可見。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。(2)鉆削力和鉆削扭矩得到降低切削試驗(yàn)表明，在碳素結(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2

20、5%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。

21、鉆削過程平穩(wěn)，切屑變形減小，也有利于提高鉆孔表面質(zhì)量。由于“群鉆”具有以上優(yōu)點(diǎn)，40余年來馳名中外，得到了廣泛的應(yīng)用。一、問題的提出鉆頭通常是用來鉆粗孔的，如果要求孔的精度高、光潔度好，則需要通過錢孔來達(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較刀，或要求加工出特殊的孔徑尺寸而缺乏專用錢刀等。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

22、穩(wěn)定和不產(chǎn)生振動(dòng)，不使出現(xiàn)多邊形。為此，在較小鋒角(2。=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，弁用油石嬖光，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)光嬖刃帶（到V8）,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。1=1520°,形成修光

23、刃，可以減小切削中孔壁上的殘留面積。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5-8o如端。.般濡和|3,60.癡料快?H笄晌樵分人的依站頭尖橫刃總外赧長(zhǎng)刊發(fā)hR%1向?5"引6.5W"r74于而例血y沙T值）口W參數(shù)近©比例：口由純/凱司Ud;小QJM匕戶。贏;，之力六.前：ft,您依伽反應(yīng)徑越明的申何僑率定佳錦就為土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)影響鉆頭的耐用度，一般選用切削速度v<15（米/分）即可。進(jìn)給量的大小直接影響到

24、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H"H7級(jí)、光潔度58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，來減小孔的收縮量，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

25、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)口訣鑄鐵精孔鉆代較，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)問題又互相關(guān)聯(lián)著。過去，在生產(chǎn)中處理這類問題時(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。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

26、用度的作用。（2） 為了不使鉆孔效率過低，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，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1CM34CM3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

27、HR匹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1CM7Ti,Cr25Ti等，含銘1330%,含碳0.25%。因?yàn)樗锐R氏體鋼的含銘量要高，無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1CM8Ni9Ti,除含銘約18%外，還

28、含有錦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，在切削過程中，切屑切離時(shí)的負(fù)荷大，且不易折斷，鉆削1CM8Ni9Ti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/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

29、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%o三、鉆不銹鋼群鉆的特點(diǎn)和使用在鉆孔中經(jīng)常遇到的不銹鋼為1CM8Ni9Ti,根據(jù)鉆削加工性分級(jí)(見表5-2),其分級(jí)指標(biāo)為4、6、7、2?？梢姡@種鋼的主要問題是塑性大，韌性高，切屑不易折斷，常纏繞在鉆頭上，

30、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，因此斷屑問題成了主要問題。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，弁使刃口有可能避開切削冷硬層，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。尖麻般現(xiàn)Pb橫刃槽拈頭范桂J聿猱2長(zhǎng)距d皖hR1柏寬Affl深c我Z外叫內(nèi)電障切內(nèi)無內(nèi)刃孫刃曲費(fèi)鞋m必良|麻w劇龜&

31、quot;由后卻23勺，/巾Iy*.r0觥153、20>10-15IM0.550.7S1.251.752.5L.82.6IE加25*350J1一E*i一>i5-ao13.55.31.72、和251.1Lb3日0.91,93二253y1A?.G3.31.123.61；>30-S5Ld6用必L$2.91+35qL8&7.5111.53.34幾何參轂近以比例府士L玳匕。力汨儂11疆*);二也的df卻.工35。;1.尸/27儆去5-9站不壞球砧嫡融兒”a圖B3鉆不銹鋼群鉆關(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

32、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，£丫>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。“禮花”狀切屑是屬于長(zhǎng)螺距帶狀屑與短螺距的螺卷屑的過渡型。正是利用這種過渡的不穩(wěn)定性，以達(dá)到斷屑目的。圖55a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。合弁后的寬屑把原來內(nèi)側(cè)段形成的窄卷屑

33、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，于是寬屑從芯部開始向外撕裂，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程。a)*)c)d)圖56“禮花”狀切屑形成過程由上可見，要形成這種切屑的關(guān)鍵是：第一，使分屑點(diǎn)B'

34、處于臨界分屑狀態(tài)，即一般是分屑狀態(tài)，但當(dāng)分開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嬖低一點(diǎn)即可。第二，要適當(dāng)加大尖高(h=0.05d0.07d)和圓弧半徑(R=0.2d),圓弧刃比較淺，從而使B點(diǎn)的刃尖角£T>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，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=

35、1.73.3毫米(參見表5-9),掌握好外刃所出乎直切屑的寬度，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，切屑過窄而薄不易折斷。當(dāng)鉆頭直徑較小時(shí)(dw15毫米)，可不必在外刃上磨分屑槽，即以B點(diǎn)來代替B'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£丫，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

36、宜增加過大，如過大則相應(yīng)地會(huì)使外緣轉(zhuǎn)點(diǎn)處的刃尖角減小過多，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610.4毫米的鉆頭，反復(fù)重磨不同的2小值進(jìn)行試驗(yàn)，取：進(jìn)給量f=0.2毫米/轉(zhuǎn)，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：26r=135°,afc=11°,k=0.7毫米，R=2毫米，l=3毫米，而改變外刃鋒角2小的大小為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。=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，

37、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5-10切削用*對(duì)鉆頭耐用度的影曲站頭蛔號(hào)材料一站頭龍生(亳米)材料厚(*)切闞用中站孔效/(毫米/轅津:分)(米，分)1IGrlBNISTi53。出30104750.240013“40.2532010,4232iCrlRNifiTi收0.4520.232010.412

38、00.24001320,2532010,419(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)外刃淺開槽，時(shí)連時(shí)分屑易斷。第六節(jié)鉆高鎰鋼、問題的提出在工程機(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符。這種鋼的鋼水有良好的流動(dòng)性，能夠澆出斷面比較薄、形

39、狀較復(fù)雜的鑄件。它在經(jīng)過水韌處理后，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鉆孔，則耐用度更低，因此，如何提高鉆頭的耐用度，是一個(gè)突出的問題。二、高鎰鋼的特點(diǎn)常用的高鎰鋼ZGMn13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，使碳化物能全部溶解到奧氏體中，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HB45A550o這種材料在受到?jīng)_擊壓力發(fā)生

40、變形的過程中，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?？梢姡@對(duì)切削加工是很不利的。冷加工后，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600c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

41、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，其特點(diǎn)如下：m打囪57詰高鐳桐硬質(zhì)臺(tái)金卻拈2，*12。七野l(fā)IJO*；給-g-7S*t工平町；弧1為口曲，1父：lfja.,-15*>yTw*«-25*：1-15”;h1"&/：?d0.3d；/$一&；/?«O.4Jjft"O.CfKd(1) 這種硬質(zhì)合金鉆頭的構(gòu)造與制造，與通用硬質(zhì)合金鉆頭相同。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

42、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。(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)合金的刃磨，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(丫nc=-15°),而把外緣的后角適當(dāng)加大(dnc=12°,afc=20°)。刃口的修磨質(zhì)量很重要，應(yīng)該用油石仔細(xì)地嬖光

43、，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)，從鉆冷硬層嚴(yán)重的情況來看，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600C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。如采用小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，切削溫度過高，由于高鎰鋼的線膨脹系

44、數(shù)大，將會(huì)導(dǎo)致孔徑收縮，甚至咬死鉆頭。(6) 硬質(zhì)合金鉆頭的磨鈍標(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

45、高鎰鋼硬質(zhì)合金群鉆的特點(diǎn)口訣高鎰鋼料難鉆削，合金鉆頭負(fù)前角，雙重鋒角刃嬖光,暗紅熱鉆效果好。高溫合金切削加工高溫合金是在1000c左右條件下使用的一種工程材料,廣泛應(yīng)用于航天、航空、各種熱處理設(shè)備。由于高溫合金中含有許多高熔點(diǎn)合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、WMo等，這些合金元素與其它合金元素構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體合金。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)

46、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)、擴(kuò)散、氧化和溝紋磨損。刀具材料a、高速鋼：應(yīng)選用高鋼、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YG&YG6XYG10HYW4YD15YGRMYS2、643、813、712、726等。c、隨邕：在切削鑄造高溫合金時(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）。刀具前角丫0為10°左右；鑄造高溫合金丫0為0°左右，一般不嬖負(fù)倒棱。刀具后角一般a=10°15°。粗加工時(shí)刀傾

47、角入s為-5°-10°,精加工時(shí)Xs=O3°。主偏角kr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，切削變形高溫合金Vc=510m/min。b、硬質(zhì)合金刀具：切削變形高溫合金Vc：4060m/min；切削鑄造高溫合金Vc=710m/min。進(jìn)給量f和切削深度ap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。較孔時(shí)，采用硫化油8590%+煤油1015%或硫化油

48、（或豬油）+CCl4。高溫合金攻絲十分困難，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。局溫合金鉆孔高溫合金的鉆孔，十分困難，一般應(yīng)采用硬質(zhì)合金鉆頭，如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質(zhì)合金鉆頭。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)刀帶來困難。為滿足高溫合金材料的加工需要，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。

49、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，高溫合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)品中使用得越來越多。與一般鋼材相比，高溫合金的切削加工難點(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時(shí)強(qiáng)化處理的基體硬度約HRC37,切削后表面產(chǎn)生0.03毫米左右的硬化層，硬度增加到HRC47左右，硬化程度高達(dá)27%加工硬化現(xiàn)象對(duì)刀具壽命有很大影響，通

50、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)常用合金鋼材料高30%么上，在600c以上的切削溫度下，銀基高溫合金材料的強(qiáng)度仍高于普通合金鋼材料。未強(qiáng)化處理的高溫合金單位切削力在4000N/mm2以上，而普通合金鋼僅2500N/mm23）材料導(dǎo)熱性差。切削高溫合金時(shí)產(chǎn)生的大量切削熱由刀具承受，刀尖承受了高達(dá)8001000c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）銀基合金主要成份為錦和銘，另外還添加有少量其它元素：鋁、鋁、昵、鴇等，值得注意的是，鑰、昵、鴇等也是用來制造硬質(zhì)合金（或高速鋼）刀具的主要成分，用這些刀具加工高溫合金會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)散磨損和

51、磨料磨損。孔加工的一般特點(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，通常鍵孔和擴(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。高溫合金孔加工技術(shù)難點(diǎn)相對(duì)于一般鋼材切削加工，切削高溫合金的刀具壽命要低50%認(rèn)上，加工效率很低，加工成本也高得多。高溫合金孔加工主要難點(diǎn)是：1）切削力大，消耗

52、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30KVV而用相當(dāng)直徑的機(jī)夾復(fù)合鉆在15CrMo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合金孔的精度要求。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

53、的鉆削力作用下，發(fā)生彎曲，刀刃磨損極快，無法正常切削；改為鏈床鉆孔，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）高溫合金孔加工中，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。高溫合金孔加工刀具材料可用于高溫合金加工的刀具材料主要有高速鋼。CBN陶瓷、硬質(zhì)合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)位鏈刀大量使用了該項(xiàng)技

54、術(shù)。在高溫合金鉆、擴(kuò)、錢加工中，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)。高溫合金實(shí)心鉆孔鉆頭基本結(jié)構(gòu)及要求對(duì)銀基高溫合金類難加工材料進(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)合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。普通鍵銃床及鉆床主軸跳動(dòng)一般超過0.05毫米，不能滿足硬質(zhì)合金鉆頭使用要求。鉆頭應(yīng)優(yōu)先

55、采用公差等級(jí)H6圓柱柄，并用精密強(qiáng)力夾頭或液壓夾頭裝夾，以提高刀具系統(tǒng)精度。關(guān)于整體硬質(zhì)合金鉆頭（以及焊接硬質(zhì)合金鉆）的刃磨，要求有數(shù)控刀具磨床及相關(guān)修磨軟件，如果企業(yè)沒有修磨條件，可以優(yōu)先推薦使用高速鋼鉆頭加工高溫合金。鉆削高溫合金，要求鉆頭有更好精度，據(jù)有關(guān)資料介紹，一些航空航天加工廠鉆削這類材料時(shí)要求其鉆尖徑向跳動(dòng)不大于0.02毫米。鉆頭的關(guān)鍵還是鉆尖的結(jié)構(gòu)，包括鋒角、橫刃寬度、前角以及鉆尖的對(duì)稱性。增大鋒角可減少刃屑接觸長(zhǎng)度，降低切削熱，改善鉆頭切削條件。高溫合金鉆頭的鋒角推薦135°140°。鉆頭橫刃對(duì)鉆削性能有非常大的影響，一般情況下，橫刃處的鉆削力可占整個(gè)鉆頭

56、切削力的60炕右，如果不對(duì)橫刃進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈ヌ幚?，在鉆削高溫合金材料時(shí)，鉆尖很快就會(huì)磨損燒傷。S形（國(guó)內(nèi)叫十字形）修磨，就是為了加大橫刃處前角，減少橫刃的長(zhǎng)度。未經(jīng)修磨過的鉆頭，橫刃處前角為30°左右，經(jīng)“十字修磨”后橫刃處前角大于-15°。這是降低鉆頭扭矩和切削熱的有效途徑，這對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命和提高切削條件十分有利。國(guó)內(nèi)外開發(fā)的許多新型鉆頭產(chǎn)品，其橫刃均有此特點(diǎn)。鉆削高溫合金孔的鉆尖要有足夠的對(duì)稱性，這是控制孔尺寸和位置精度的必要條件。采用機(jī)磨是控制鉆頭鋒角、橫刃對(duì)稱性的最好辦法。鉆孔冷卻方式為了便于排屑，市場(chǎng)上推出了內(nèi)冷孔鉆頭，可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等，使排

57、屑變得更為順暢，這種方式對(duì)切削刃的冷卻效果也很理想。但該鉆頭要求機(jī)床具有內(nèi)冷系統(tǒng)，或者有外冷轉(zhuǎn)內(nèi)冷機(jī)構(gòu)。同時(shí)，該類鉆頭的刀具成本高，而且刀具修磨一般要求在刀具刃磨中心上重磨。在一般情況下，鉆削可以采用外冷方式。加工高溫合金有效的冷卻是必不可少的，水基切削液是冷卻效果最好的切削液。為了改善實(shí)心鉆孔的冷卻條件，噴液嘴應(yīng)盡量接近鉆頭入口處，弁與鉆頭軸線夾角小于30。，噴液方向盡量與鉆頭螺旋溝槽方向一致，見圖所示。外冷方式高速鋼麻花鉆高速鋼麻花鉆是低速加工高溫合金的傳統(tǒng)刀具,其優(yōu)點(diǎn)是容易手工修磨，刀具材料韌性好，對(duì)機(jī)床的要求相對(duì)較低。下面是用高速鋼麻花鉆加工高溫合金孔的實(shí)例。工件材料：GH901機(jī)床：數(shù)控落地鏈床TK6513,機(jī)床功率30KW鉆頭：普通HSS麻花鉆，鋒角140°,