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分切圓刀片切削時(shí)為何磨損
熱電磨損
工件、切屑與刀具因?yàn)椴牧喜煌?,切削時(shí)在接觸區(qū)將產(chǎn)生熱電勢(shì),這種熱電勢(shì)有促進(jìn)擴(kuò)散的作用而加速刀具磨損。一般,空氣不易進(jìn)入刀屑接觸區(qū),氧化磨損輕易在主副刀削刃的工作邊界處形成。晶須與基體界面之間必須有足夠的結(jié)合力,以使外界負(fù)載能有效傳遞給晶須,但該結(jié)合力又不能太大,以便保持足夠的拔出長度。因切屑、工件都在高速運(yùn)動(dòng),刀具表面和它們的表面在接觸區(qū)保持著擴(kuò)散元素的濃度梯度,從而使擴(kuò)散現(xiàn)象持續(xù)進(jìn)行。因?yàn)槟Σ撩嬷g有相對(duì)的運(yùn)動(dòng),冷焊結(jié)將產(chǎn)生被一方帶走,從而造成冷焊磨損。切削溫度的高低取決于熱的產(chǎn)生和傳出情況,它受切削用量、工件材料、分切圓刀片材料及幾何開頭等影響。這種在熱電勢(shì)的作用下產(chǎn)生的擴(kuò)散磨損,稱為熱電磨損。因此,前刀面和后刀面跟著切削的進(jìn)行都會(huì)逐漸產(chǎn)生磨損。
在高速鋼分切圓刀片的正常工作速度和硬質(zhì)合金圓刀片偏低的工作速度下,正能知足產(chǎn)生冷焊的前提,故此時(shí)冷焊磨損所占的比重較大。高速鋼分切圓刀片的工作溫度較低,與切屑、工件之間的擴(kuò)散作用進(jìn)行得比較緩慢,故其擴(kuò)散磨損所占的比重遠(yuǎn)小于硬質(zhì)合金刀具。在制造業(yè),也迅速以現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)和裝備替代和更新傳統(tǒng)技術(shù)和裝備。磨料磨損在各種切削速度下都存在,但對(duì)低速切削的刀具(如拉刀、扳牙等),磨料是磨損的主要原因。擴(kuò)散磨損往往與冷焊磨損、磨料磨損同時(shí)產(chǎn)生,此時(shí)磨損率很高。分切圓刀片的磨損和耐費(fèi)用關(guān)系到切削加工的效率、質(zhì)量和本錢,因此它是切削加工中極為重要的題目之一。粘結(jié)相CO減少,又使硬質(zhì)合金中硬質(zhì)相(WC,TiC)的粘結(jié)強(qiáng)度降低。但因?yàn)榻蛔兡芰Α⒔佑|疲憊、熱應(yīng)力以及刀具表層結(jié)構(gòu)缺陷等原因,冷焊結(jié)的也可能發(fā)生在刀具這一方,刀具材料的顆粒被切屑或工件帶走,從而造成刀具磨損。
一般來說,工件材料或切屑的硬度較分切圓刀片材料的硬度低,冷焊結(jié)的往往發(fā)生在工件或切屑這方。這是因?yàn)榈退偾邢鲿r(shí),切削溫度比較低,其他原因產(chǎn)生的磨損并不明顯,因而不是主要的。5)砂輪硬度對(duì)堵塞影響較大,硬度高砂輪導(dǎo)熱系數(shù)高,不利于表面散熱,但有利于提高加工精度及耐用度。本文從磨料磨損、冷焊磨損、擴(kuò)散磨損、氧化磨損及熱電磨損五個(gè)方面,分析它們對(duì)不同材料刀具產(chǎn)生磨損的原因。除刀具、工件材料自身的性質(zhì)以外,溫度是影響擴(kuò)散磨損的主要因素。有效地降低切削區(qū)溫度是減少刀具磨損的重要途徑。
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