高速車削tc4鈦合金硬質(zhì)合金刀片槽型對刀具磨損的影響

 tc4鈦合金具有比強(qiáng)度高、高溫?zé)釓?qiáng)性和耐熱功能高,、抗腐蝕性好等尤秀功能,，因而成為航空航天工業(yè)中應(yīng)用前景極其寬廣的資料。一起,，因為化學(xué)活性大,、變形系數(shù)小,、熱傳導(dǎo)率低一級特色又使其成為一種典型的難加工資料。現(xiàn)在,，硬質(zhì)合金是切削tc4鈦合金的首要刀具資料,，且可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的使用越來越廣泛。在加工過程中,，可轉(zhuǎn)位刀片的槽型對切削過程有很大影響,，---學(xué)者對刀片槽型對切削加工的影響進(jìn)行了深入的研討，波蘭學(xué)者grzesik對三維槽型刀具切削鋼材的切屑折斷機(jī)理進(jìn)行了研討,，發(fā)現(xiàn)對觸摸面的控制是影響切屑折斷的一個重要因素,。中山一雄以為:切屑受擠壓而彎曲是因為斷屑槽施加彎矩效果的結(jié)果,，并以為斷屑槽型的不同會導(dǎo)致斷屑功能的不同,。worthington等人研討了棱帶寬度在切削過程中的斷屑效果，并給出棱帶的寬度范圍,，一起給出了切屑彎曲半徑,。方寧研討了刀片槽型對斷屑功能的影響，并應(yīng)用多重線性辦法,，建立了兩種預(yù)測新型刀片斷屑功能的數(shù)學(xué)模型,。

 綜上所述，現(xiàn)在對切削加工中槽型對切削影響的研討首要集中在斷屑方向,。事實上,，刀片的槽型對刀片本身的磨損也有很大影響，---是高速切削tc4鈦合金時刀具磨損很快,，此刻,，槽型對刀片磨損的影響就顯得更為---。本文選用山特維克可樂滿cnmg120408刀片的sm和qm兩種槽型進(jìn)行研討,，通過實驗來比照剖析不同切削速度下兩種槽型刀片的磨損特色,。

 1 實驗設(shè)備及條件

 1.1 實驗設(shè)備

 實驗選用的是沈陽地一機(jī)床廠出產(chǎn)的數(shù)控車床cak6150(如圖1)，其主軸蕞大轉(zhuǎn)速為1800r/min,。

 刀片磨損的觀測選用基恩士vhx-1000c型超景深三維顯微體系(如圖2),。

 1.2 刀片的幾許參數(shù)及槽型特征

 實驗選用刀片的商標(biāo)為h13a，它是山特維克可樂滿公司針對鈦合金及耐熱合金切削開發(fā)的一種新型細(xì)晶硬質(zhì)合金刀具商標(biāo),，具有---的耐磨粒磨損性和韌性,，適用于鈦合金的車削加工。

 刀片型號為cnmg120408,，其安裝后的刀具幾許參數(shù)如表1,。

 實驗選用了cnmg120408的兩種槽型，即qm槽型和sm槽型刀片進(jìn)行比照研討,。兩種刀片槽型的結(jié)構(gòu)特征如圖3所示,，它們的前角均為15°,，qm槽型選用波濤形槽背，一起它具有較大的棱帶寬度,，寬深比較小,。sm槽型的棱帶寬度較小，---可以忽略,，因而刀刃比較尖利,，三角螺紋螺距為1.5刀具該吃多少，槽型較陡峭,，寬深比較大,。

 1.3 實驗方案

 tc4鈦合金常用切削速度為40～50m/min，為深入研討高速車削時刀片槽型對刀具磨損的影響規(guī)律,，實驗選擇兩種不同的切削速度進(jìn)行比照剖析,，其切削速度分別為：95m/min、139m/min,。詳細(xì)切削條件如表2所示,。

 2 實驗結(jié)果及剖析

 2.1 切削速度為95m/min時刀具磨損的形狀

 圖4為切削速度95m/min時兩種槽型刀片的磨損情況。在前刀面上,，兩種槽型刀片的磨損描摹首要是月牙洼磨損,，qm槽型刀片磨損更為-，---察到刀具資料因為高溫發(fā)生了塑性變形,。在后刀面上,，因為鈦合金的回彈較大，后刀面和工件的觸摸應(yīng)力增大,，切削區(qū)的溫度升高,，因而刀具后刀面的磨損比切削其他資料時要相對-一些。由圖4可知,，兩種槽型刀片中qm槽型刀片后刀面磨損比sm槽型刀片-得多,，可以顯著觀察到刀具資料高溫軟化后工件資料中的硬質(zhì)點在刀具上劃擦發(fā)生的犁溝，一起可見因為高溫使刀具資料發(fā)生塑性變形引起的粘結(jié)磨損,。sm槽型刀片的后刀面磨損較輕,，僅發(fā)生了較小的機(jī)械磨損，未見顯著犁溝

 圖5為兩種槽型刀片在切削速度95m/min時的磨損曲線,，可以看出,，在切削初始階段qm槽型刀片磨損稍大，跟著切削的持續(xù),，sm槽型刀片有很長的一段正常磨損階段,，切削旅程到達(dá)1400m后，后刀面磨損量仍小于0.15mm,。qm槽型刀片的正常磨損階段要短得多,，后刀面磨損量在切削旅程為1300m時到達(dá)0.25mm,，此后刀具磨損加重，進(jìn)入急劇磨損階段,，切削旅程到達(dá)1400m時后刀面磨損量已---0.5mm,。在切削速度為95m/min時sm槽型刀片的磨損顯著小于qm槽型刀片，sm槽型刀片具有---的切削功能,。

 2.2 切削速度為139m/min時刀具磨損的形狀

 圖6為切削速度為139m/min時兩種槽型刀片的磨損情況,。兩種槽型刀片在前刀面上的月牙洼磨損均較為-，且均---察到高溫引起的塑性變形,。在后刀面上,，兩種槽型刀片均能顯著觀察到因為高溫發(fā)生的粘結(jié)磨損和刀具資料高溫軟化后發(fā)生的犁溝磨損，且sm槽型刀片的后刀面磨損較重,。

 圖7為兩種槽型刀片在切削速度為139m/min時的磨損曲線,，可以看出，在切削初始階段,，兩種槽型刀片磨損大致相同,，跟著切削的持續(xù),，兩種槽型刀片的磨損均較快,，首要原因是高速切削時刀具與工件觸摸頻率增大，刀尖的散熱時刻縮短,，導(dǎo)致切削區(qū)的溫度急劇添加,，刀具磨損速度加快。與切削速度為95m/min時不同,，此刻qm槽型刀片磨損相對較小,，切削旅程到達(dá)300m曾經(jīng)刀具的磨損都比較平穩(wěn)，為正常磨損階段,，而sm槽型刀片在切削旅程到達(dá)250m時就進(jìn)入了急劇磨損階段,，正常磨損階段較短。與切削速度為95m/min時相比,，兩種槽型刀片的磨損均敏捷得多,。sm槽型刀片的后刀面磨損量到達(dá)0.3mm時，切削旅程不足450m,，刀具使用壽命比切削速度為95m/min時大幅下降,。qm槽型刀片的后刀面磨損量到達(dá)0.3mm時，切削旅程約為500m,，刀具使用壽命不及切削速度為95m/min時的一半,。在整個磨損過程中qm槽型刀片的磨損小于sm槽型刀片，此刻qm槽型刀片具有---的切削功能,。

 2.3 兩種切削速度下兩種槽型刀片功能差異的剖析

 比較圖5和圖7不難發(fā)現(xiàn),，兩種槽型刀片在兩種切削速度下的切削功能體現(xiàn)恰好相反,。在相對較低的95m/min切削條件下，sm槽型要比qm槽型刀片的切削功能好,，而在相對較高的139m/min切削條件下,，結(jié)果相反，qm槽型刀片的磨損一向小于sm槽型刀片,。

 如圖3所示,，剖析sm槽型與qm槽型的區(qū)別可知，sm槽型刀片刃口尖利,，刀尖體積較小,，qm槽型刀片刃口粗鈍，刀尖體積較大,。在切削過程中切削區(qū)的溫度是影響刀具磨損機(jī)理與速率的決定性因素,，而切削區(qū)的溫度又由切削時切削熱的發(fā)生速率與散出速率一起決定。換言之,，切削時單位時刻發(fā)生的熱量經(jīng)切屑,、刀具、工件和周圍介質(zhì)散出后,，留存在切削區(qū)內(nèi)的熱量決定了其切削溫度,，螺紋，進(jìn)而決定了刀具的磨損機(jī)理與速率,。

 選用95m/min的切削速度時,，因為sm槽型刀片刃口尖利，切屑早年刀面流出更順暢,，摩擦熱發(fā)生較少,，切削區(qū)內(nèi)刀尖處的溫度相對較低，因而sm槽型刀片磨損較少,。

 當(dāng)選用139m/min的切削速度時,，高速切削條件下兩種槽型刀片發(fā)生切削熱的速率均遠(yuǎn)高于較低的95m/min速度時的切削加工，此刻切削區(qū)的散熱條件對切削區(qū)溫度的影響效果---出來,。在干切削時切削熱的傳出途徑除掉切屑和工件散熱外,，刀具散熱是切削熱傳出的重要途徑，---是關(guān)于導(dǎo)熱性不好的鈦合金零件,，其工件散熱較慢,，刀具散熱就顯得更為重要。此刻,，sm槽型刀片雖然產(chǎn)熱較少,，但其散熱條件相對更差，qm槽型刀片雖然產(chǎn)熱較多,，但其粗鈍的刃口和較大的刀尖體積------了散熱條件,，這樣,，在切削熱的發(fā)生與散出這對對立中，qm槽型刀片勝出,，qm槽型刀片在切削區(qū)內(nèi)刀尖處的溫度低于sm槽型,。一起，此刻兩種槽型刀片的切削溫度都遠(yuǎn)高于95m/min時的切削溫度,，粘接磨損成為此刻刀具的首要磨損方式,。qm槽形刀片刃口粗鈍，更有利于抵抗工件資料的粘接,，然后減小刀具的磨損,。因而，在切削速度為139m/min時,，qm槽形刀片體現(xiàn)出---的切削功能,。

處理鋸片磨齒問題的蕞佳方案

鋸片銑刀在運(yùn)用中，磨齒是十分重要的一個環(huán)節(jié),。近有許多客戶反映,，新購買的鋸片銑刀運(yùn)用作用還可以，但是就是-磨齒問題,。-的原因無非是這幾個：鋸片磨齒的無法---,；磨齒后鋸片銑刀的運(yùn)用壽數(shù)急劇下降；鋸片磨齒時好時壞,，不能---每次研磨作用都相同,。

鋸片銑刀的磨齒是一項十分-作業(yè),，不但需求通過-訓(xùn)練,，并且還需求十分好的磨齒設(shè)備。目前國產(chǎn)大部分磨齒設(shè)備性能不能到達(dá)---的要求,，磨齒工人也沒有遭到-技能訓(xùn)練,，他們無法斷定要切開的工件所需求的正確齒距。按照比率,，根據(jù)磨齒過程中每一齒---和厚度,，如何斷定正確的磨齒齒距？如何斷定正確的鋸切前角和后角,？如何使齒型曲線潤滑平整,？這些都需求-技巧和經(jīng)驗。如果沒有這些技能,，螺紋刀具 刀柄,，你花在磨齒上的時刻就會------你用鋸片銑刀切開的時刻。

現(xiàn)在,，市道上有許多小型的鋸片銑刀磨齒加工店面,，這些店面中的磨齒設(shè)備低檔,，無法---精度，不能---正確的切開前角后角,。沒有技能,，只能通過賤價搶生意。正確的鋸片銑刀磨齒,，要---少8次循環(huán)磨齒和8次循環(huán)倒角,，也就是至少25分鐘完成一次-磨齒。而這些小磨齒店,，為了降低成本,，提高磨齒量，他們僅通過4個循環(huán)磨齒,，---不去倒角,。這些低成本的鋸片銑刀磨齒，又怎么能---鋸片的切開壽數(shù)呢,？

銳正精密東西不只12年全數(shù)控出產(chǎn)鎢鋼鋸片銑刀也供給鋸片磨齒效勞,，磨齒設(shè)備四軸連動，在收到客戶需求鋸片磨齒后,，會錄入erp檔案進(jìn)行-效勞,，一般鋸片磨齒流程分為：首先對鋸片銑刀進(jìn)行開始直觀檢驗，接著運(yùn)用投影儀針對外徑內(nèi)孔丈量及厚度丈量,，如果有鋸片銑刀需求重新開齒,，則用全自動數(shù)控機(jī)器進(jìn)行開齒，找銳正進(jìn)行鋸片磨齒,，您肯定不會-,。