简介：1 什么是高强度钢和超高强度钢？所谓高强度钢，是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种。
低合金结构钢，经调质处理后，具有很好的综合力学性能。
其抗拉强度sb＞1 200MPa时，叫高强度钢；其抗拉强度sb＞1500MPa时，称为超高强度钢。
超高强度钢，视其合金含量的多少，可分为低合金超高强度钢(合金含量不大于6%)、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。
含一种合金元素的高强度合金钢有铬钢、关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量1 什么是高强度钢和超高强度钢？所谓高强度钢，是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种。
低合金结构钢，经调质处理后，具有很好的综合力学性能。
其抗拉强度σb＞1200MPa时，叫高强度钢；其抗拉强度σb＞1500MPa时，称为超高强度钢。
超高强度钢，视其合金含量的多少，可分为低合金超高强度钢(合金含量不大于6%)、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。
含一种合金元素的高强度合金钢有铬钢、镍钢、锰钢等；含两种合金元素的合金钢有铬镍钢、铬锰钢、铬钼钢等；含三种以上合金元素的高强度合金钢有铬锰硅钢、铬镍钨钢、铬镍钼钢、铬锰钛钢、铬锰钼钒钢等。
高强度钢和超高强度钢的原始强度和硬度并不高，但是经过调质处理后可获得较高的强度，硬度在HRC30～50之间。
钢的抗拉强度与硬度之间存在一定的关系。
一般来说，硬度提高强度也随之增高，但不能说高强度钢就是高硬度钢。
所谓高强度钢和超高强度钢，是指综合性能而言的。
淬火钢的硬度很高，但不能称为高强度钢和超高强度钢，其原因是它的综合性能不好，几乎没有塑性，韧性也很差，只能作耐磨零件和工具。
2 高强度钢和超高强度钢有哪些切削特点？高强度钢和超高强度钢，由于加入不同量的合金元素，经热处理后，Si、Mo、Ni 等元素使固溶体强化，金相组织多为马氏体，具有很高的强度(最高可达1960MPa)和较高的硬度(HRC＞35)，冲击韧性高于45号钢，切削时具有以下特点：1.刀具易磨损、耐用度低：高强度钢和超高强度钢，调质后的硬度一般在HRC50以下，但抗拉强度高，韧性也好。
在切削过程中，刀具与切屑的接触长度小，切削区的应力和热量集中，易造成前刀面月牙洼磨损，增加后刀面的磨损，导致刃口崩缺或烧伤，刀具的耐用度低。
2.切削力大：高强度钢和超高强度钢的剪切强度高，变形困难，切削力在同等的切削条件下，比切45号钢的单位切削力大1.17～1.49倍。
3.切削温度高：这两种钢的导热性差，切削时切屑集中于刃口附近很小的接触面内，使切削温度增高。
如45号钢的导热系数为50.2 W/(m·K)，而38CrNi3MoVA的导热系数为29.3 W/(m·K)，仅为45号钢的60%，切削38CrNi3MoVA时的切削温度比切削45号钢的切削温度高100℃左右。
切削温度高，刀具磨损加剧。
4.断屑困难：由于高强度钢和超高强度钢具有良好的塑性和韧性，所以切削时切屑不易拳曲和折断。
切屑常缠绕在工件和刀具上，影响切削的顺利进行。
3 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择刀具材料？高强度钢和超高强度钢具有很高的强度和硬度，切削时要求刀具应具有较高的红硬性、耐磨性及冲击韧性，而且不易产生粘结磨损和扩散磨损。
粗加工和断续切削时，要求刀具具有抗热冲击性能。
除金刚石刀具外，各种刀具材料均可以切削，在选择刀具材料时，应根据切削条件合理选择。
1.高速钢：选用高性能高速钢切削高强度钢和超高强度钢，应根据工件材料的性能、形状、加工方法和工艺系统刚性等特点，全面考虑刀具材料的耐热性、耐磨性和韧性等。
当工艺系统刚性较好、刀具型面简单时，可采用钨系、钨钼系高钒高钴高速钢；型面复杂时，可采用钨钼系、高碳低钒含铝高速钢或钨钼系高碳低钒高钴高速钢；当工艺系统刚性较差时，可采用钨钼系低钒含铝高速钢及钨钼系低钒高钴高速钢；在冲击切削条件下，宜采用钨钼系高钒高速钢、钨钼系含铌高速钢或钨钼系含铝高速钢。
不同的切削方式切削高强度钢和超高强度钢时，高速钢牌号的选择见表1。
2.粉末冶金高速钢和TiN涂层高速钢：粉末冶金高速钢，是由高速钢粉末在高温(1100℃)、高压(100MPa)下直接压制，再锻造成所需要的刀具形状，加工淬火后刃磨而成。
它具有硬度高、高温硬度好、耐磨性好的特点，适用于高强度钢和超高强度钢的切削。
如原冶金部钢铁研究总院生产的FW12Cr4V5C05(FT15)和FW 10Mo5Cr4V2Co12等。
高速钢刀具TiN涂层，可以延长刀具耐用度2～3倍，提高切削速度25%。
常用的涂层高速钢刀具有：麻花钻、立铣刀、丝锥、齿轮滚刀、铰刀和插齿刀等。
3.硬质合金：根据硬质合金的性能，它是切削高强度和超高强度钢的主要刀具材料。
一般应选新型高性能硬质合金或涂层硬质合金。
4.陶瓷刀具：它的硬度和耐热性高于硬质合金，允许的切削速度比硬质合金高1～2倍。
在高强度钢和超高强度钢的切削中，陶瓷刀具主要用于车削和平面铣削的半精加工和精加工中。
推荐选用Al2O3～TiC系列陶瓷，如AT6、AG2、T8、LT35、LT55等。
5.立方氮化硼(CBN、PCBN)：这种刀具的硬度、耐磨性及耐热性很高，PCBN的强度也很高，达1500 MPa，适用于高强度钢和超高强度钢的车削和铣削，主要用于半精加工和精加工。
简介：陶瓷刀具车5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。
选择切削用量的基本原则与一般切削相同。
切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。
加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。
采用高关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。
选择切削用量的基本原则与一般切削相同。
切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。
加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。
采用高速钢刀具时，V c =3～11m/min ，f=0.03～0.3mm/r ，a p =0.3～2mm ；采用陶瓷刀具切削时，V c =70～210m/min ，f=0.05～1mm/r ，a p =0.1～4mm ；采用CBN(或PCBN)切削时，V c =40～220m/min ，f=0.03～0.3mm/r ，a p ≤0.8 mm 。
采用硬质合金刀具车削时，粗车或荒车时，V c =10～90m/min ，f=0.3～1.2mm/r ，a p =4～20 mm ；半精车时，V c =30～140m/min ，f=0.15～0.4mm/r ，a p =1～4pmm ；精车时，V c =70～120m/min ，f=0.05～0.2mm/r ，a c =0.05～1.5mm 。
在选择切削速度时，应考虑材料的强度，一般σb =1000～1500MPa 时，V c =85～40m/min ，σb =1500～1700MPa 时，V c =58～35m/min ；σb =2000～2150MPa 时，V c =35～10m/mi n 。
6 怎样解决切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题？陶瓷刀具车切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题，是影响加工效率和生产自动化的重要问题。
同时，解决好断屑问题，也是提高加工质量和刀具耐用度的重要手段。
因此必须根据切削的条件和加工方式，选择有效的断屑措施。
1.利用刀片断屑槽断屑：这种方法是最常用而比较简单的断屑方法。
常用的刀具都可以磨出一定的槽型，但一般一种槽型只能针对一种或几种工件材料，在一定的切削用量范围内断屑。
焊接式硬质合金刀具，可以磨成槽底为圆弧槽，前宽深后窄浅的锥形槽、弧形槽、腰鼓形槽、棱形凸面槽等，见图1和图2。
锥形断屑槽刃磨起来比较容易，其几何参数见表5。
图1 锥形断屑槽弧形槽腰鼓形槽凸棱面槽图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽3.障碍式(或导屑器)断屑：采用可调式断屑压板或弹性断屑板强迫断屑，也是常采用的方法。
钻削、镗削时可采用导屑器，防止切屑缠绕，见图3。
4. 改变刀具几何参数断屑：在切削高强度钢和超高强度钢时，可以通过改变一个或几个刀具几何参数达到断屑的目的。
如加大主偏角、加大负倒棱宽度、减小前角等。
但应注意的是，改变刀具几何参数时，必须综合考虑工艺系统刚性和刀具耐用度。
当机床刚性较差或弱刚性工件时，如加大倒棱宽度、减小前角，会使切削力增加，容易引起工件振动，影响加工质量。
而加大主偏角，会使刀尖强度降低，散热面积减小，影响刀具耐用度。
一般只在半精车和精车时采用。
5. 改变切削用量断屑：当切削深度不很大时，可以通过增加进给量、降低切削速度来达到断屑的目的。
当切削深度已经较大时，必须考虑刀具的强度、工艺系统的刚性和机床功率，以免造成“闷车”，使刀具损坏。
6. 工件预切槽断屑法：切削高强度钢和超高强度钢时，可以在工件的被加工表面上，预先加工1～2条直槽或螺旋槽，深度不得超过切削深度，一般为0.6～0.8a p 。
使切削深度在切削过程中不停的变化，可以取得稳定的断屑效果。
7. 间断进给断屑：在切削过程中，周期性瞬时停止进给，也可以达到良好断屑的目的。
8. 外力强迫断屑：在切削过程中，可以采用辅助装置或能量，使切屑被迫折断。
如喷射高压流体等。
7 对高强度钢和超高强度钢铰孔时怎样选择铰刀？图3 钻头导屑器对高强度钢和超高强度钢铰孔时，可选用高性能高速钢和硬质合金作为刀具材料。
高性能高速钢中的高钒、高钴、含钴或含铝的超硬高速钢，非常适于加工这种钢材。
如用含钴超硬高速钢W12Mo5Cr4V3Co5Si制作的铰刀，直径Ø18 mm，铰削高强度钢(σb =1200～1300 MPa)的孔时，每把铰刀可铰孔60～70个。
铰时n=140r/m in，f=0.05mm/r，粗糙度Ra为1.6µm。
用于高强度钢的硬质合金铰刀，如图4-4所示，刀具材料为YT15硬质合金。
此铰刀适用于L/D≤5及D=6～80mm的孔。
使用时要充分加乳化液。
如使用钻套，必须使用旋转钻套，以避免铰刀刃口与钻套摩擦。
操作时，先将刀具与工件接触后再开车，退刀时最好先停车。
8 铰削高强度钢和超高强度钢孔时怎样选择切削用量？高强度钢和超高强度钢一般铰孔时，切削余量不宜过大，否则会影响加工效率和刀具耐用度。
当孔径小于等于15 mm时，余量约为0.1～0.15 mm；孔径大于15 m m时，余量为0.2～0.3 mm。
在选择切削速度时，要充分考虑工件材料的强度和硬度。