作者:北京理工大学 于启勋 教授
第七节 钻淬硬钢和高强度钢
一、问题的提出
这里所说的硬钢材是指经过热处理后,其硬度达到HRC38~43,或在零件表面经过渗碳、氰化、镀铬有一层很薄的表面硬化层的一般结构钢,或弹簧钢和工具钢;以及其他逆磁钢(如50Mn18Cr4)、轴承钢、耐热钢和特种钢等难加工材料。这些材料,如用普通高速钢麻花钻来钻孔,钻头的耐用度很低,钻刃磨损很快,有时甚至只能钻进一个窝,就会发出叫声,出现严重的烧损。
针对材料切削负荷大的特点,如何提高刀具的切削性能,成了一个关键问题。主要的还是从改进刀具材料着手,如采用新型的超硬高速钢钻头,及硬质合金钻头(参看本章第六节和第三章第二节)等,潜力很大,效果也好。据报导:英国针对宇航发动机用的铬钼钒超高强度钢,强度100~130吨力/英寸2(1520~2000兆帕),采用硬质合金刀片(MITIA)的机夹钻头结构,经多次比较试验,用3/4钻头选定锋角2ψ=130°,结构轴向前角γc=15°和后角αc=8°,转速n=355转/分,进给量f=0.06毫米/转,取得了良好的效果,钻孔光洁度好,排屑顺利,且耐用度较高。同时,也不放松对现有钻头切削部分的改进。只要我们从实际出发,在改进钻头的切削角度上多动脑筋,也能使普通麻花钻的切削能力有所提高。
二、钻硬钢材群钻的特点和使用
以钻弹簧钢65Mn(HRC38~43)为例,根据表5-2可钻削性分级表可知,65Mn的分级指标为8、1、4、2。显见,其主要问题是硬度高,强度大,切削力大。可采用钻硬材料群钻来进行钻孔,参见图5-8。