車刀材料的選擇

常用的硬質(zhì)合金可根據(jù)其制造的合金元素不同，分為以下四類：

1．鎢鈷合金

      由碳化鎢和鈷組成，常溫時(shí)的硬度為HRA87～92，紅硬性為800--900，代號(hào)為YG，常用商標(biāo)為YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8、YGll等。其中YG3X及YG6X歸于細(xì)顆粒碳化鎢合金。YA6則是我國(guó)試制成功的一種含有少數(shù)碳化鈷的細(xì)顆粒硬質(zhì)合金。

      鎢鈷合金冷硬性很高，耐性也較好，宜用于加工脆性資料，如金屬蝕口鑄鐵，也可車削沖擊性較大的工件。因?yàn)樗募t硬度較差，在600℃時(shí)，鎢鈷合金簡(jiǎn)單和切屑粘結(jié)，使刀頭前面磨損，故不宜用于車削軟鋼等耐性金屬。

      YG6X細(xì)顆粒碳化鈷合金耐磨性較好，其強(qiáng)度近似YG6，因而車削冷硬合金鑄鐵、耐熱合金鋼及普通鑄鐵等都有杰出效果。

2．鎢鈦鉆合金

      由碳化鎢、碳化鈦及元素鉆組成，代號(hào)用YT表明，常用的有YT5、YTl4、YTl5、YT30等商標(biāo)。鎢鈷鈦合金的冷硬功能和紅硬功能比硬質(zhì)合金高。在高溫條件下比鎢鈷合金耐熱耐磨、抗粘性大，宜于加工鋼料及其他耐性金屬資料，但因?yàn)樾源?，不耐沖擊，故不宜加工脆性金屬。

3．鎢鈷鈦鈮合金

      它是鎢鈷鈦合金中的新產(chǎn)品，由碳化鎢、碳化鈦、鈷、少數(shù)碳化鈮組成，代號(hào)為YW，常用商標(biāo)為YWl、YW2。它的耐磨性和熱硬性都比較好，適用于切削各種鑄鐵和特殊合金鋼材，如不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼等較難加工的資料。

4．鎢鈷鈮類合金

      這是一種含有少數(shù)碳化鈮的細(xì)顆粒鎢鉆類硬質(zhì)合金，代號(hào)為YA，常用商標(biāo)為YA6。它的耐磨功能更高，適合于不銹鋼、耐熱鋼、特硬鑄鐵、鐵合金、硬塑料、玻璃和陶瓷等的加工。

      在選用硬質(zhì)合金時(shí)，應(yīng)根據(jù)硬質(zhì)合金本身功能特點(diǎn)、加工工件資料和切削條件等因素歸納考慮。

      除高速鋼和硬質(zhì)合金兩種常用車刀切削資料外，還有碳素工具鋼、合金工具鋼、金剛石、陶瓷等。碳素工具鋼、合金工具鋼的切削功能差，而金剛石價(jià)格高，以上三者都較少采用。

      因?yàn)樘沾少Y料比硬質(zhì)合金的紅硬性更高，耐磨性好，價(jià)格低，正成為一種使用廣泛的刀具資料，但因?yàn)樵摲N資料性脆、怕沖擊、刃磨困難，所以在使用時(shí)仍受到一定的限制。

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車刀的刃磨與裝夾

車刀裝置狀況的好壞直接影響到被加工零件的尺度精度和外表粗糙度，假如我們不留意車刀的正確裝置，就會(huì)降低切削效果，乃至損壞刀具和工件。

1.車刀裝夾的基本要求

　　（1）車刀不能伸出刀架太長(zhǎng)，在滿意車削的狀況下，盡可能伸出短些。因?yàn)檐嚨渡斐鲞^(guò)常，刀桿剛性相對(duì)削弱，簡(jiǎn)單發(fā)生振蕩，使車出的工件外表光潔度差。一般車刀伸出的長(zhǎng)度不超越刀桿厚度的2倍。切槽刀車刀伸出的長(zhǎng)度比槽深多2～3mm。 堵截刀車刀伸出的長(zhǎng)度比工件壁厚多2～3mm。 　

?。?）車刀刀尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件的中心。車刀裝置得過(guò)高或過(guò)低都會(huì)引起車刀視點(diǎn)的變化而影響正常切削。

　?。?）車刀刀桿應(yīng)與車床主軸軸線垂直 。

　　（4）裝車刀用的墊片要平整，盡可能地用厚墊片以削減片數(shù)，一般只用2～3片。如墊刀片的片數(shù)太多或不平整，會(huì)使車刀發(fā)生振蕩，影響切削。各墊片應(yīng)墊在在刀桿正下方，前端與刀座邊際齊。

　?。?）裝上車刀后，要緊固刀架螺釘，一般要緊固兩個(gè)螺釘。緊固時(shí)，應(yīng)運(yùn)用專用扳手輪換逐一擰緊。不必加力桿，避免使螺釘受力過(guò)大而損害。

　　為進(jìn)步車削作業(yè)效率，刃磨車刀時(shí)充分考慮刀具各刃的綜合應(yīng)用，車刀裝置在刀架上，在不滾動(dòng)或少滾動(dòng)刀架的狀況下完結(jié)盡量多的作業(yè)。下面介紹幾種批量生產(chǎn)時(shí)車刀的裝夾方法。

2. 車刀的裝夾方法

　?。?）如圖1所示，工件需求車外圓、車端面、倒角，假如只用一把車刀需求滾動(dòng)刀架。

　　若把車刀前面磨成如圖2所示，在不滾動(dòng)刀架的狀況下就能夠完結(jié)車外圓、車端面、倒角作業(yè)。

　　（2）如圖3所示，工件需鉆孔、孔口倒角。一般狀況下需求麻花鉆、外圓車刀、孔口倒角用車刀、450偏刀（或?qū)⑼鈭A車刀偏轉(zhuǎn)車端面）

　　若將車刀前面磨成如圖4，車端面時(shí)，從工件外圓車至工件中心，在工件中心處縱向移動(dòng)2.7mm，然后中滑板退刀進(jìn)行孔口倒角至要求，然后削減刀具裝夾，削減作業(yè)程序，進(jìn)步效率。

　　（3）如圖5所示，軸上切槽、槽的兩端倒角。一般狀況下需求切槽刀，而且需求偏轉(zhuǎn)刀架倒角，而左端的倒角很簡(jiǎn)單碰到卡盤(pán)，極不安全。若將切槽刀左右刃別離刃磨來(lái)契合倒角要求（如圖6的車刀前面圖），不需求偏轉(zhuǎn)刀架即可完結(jié)切槽、倒角的作業(yè)。

　?。?）如圖7所示，工件需求車外圓、車端面、切槽、倒角、倒圓。將車刀前面刃磨成如圖8所示，不滾動(dòng)刀架的狀況下一次完結(jié)一切操作。AD刃車外圓，AB刃起修光效果。AB刃切端面挨近中心時(shí)DE刃倒圓。AB刃切槽時(shí)，BC刃倒角。

　?。?）如圖9所示，對(duì)管材孔口倒角和端面倒角?？蓪④嚨肚懊嫒心コ扇鐖D10所示。車刀裝在刀架上，調(diào)理固定好中滑板方位。經(jīng)過(guò)小滑板調(diào)理軸向倒角的巨細(xì)。能夠只動(dòng)小滑板完結(jié)孔口倒角和端面倒角。

　　（6）如圖11所示的導(dǎo)管。

　　按照如圖12所示下料。備料時(shí)兩切槽刀裝夾于刀架上。右端切槽刀用于切端面、定位。左端切槽刀用于堵截。兩刀刃切削距離28mm，然后確保中滑板進(jìn)刀一次完結(jié)下料作業(yè)。

　?。?）在普車上下料：將鋸片式銑刀裝在刀桿上，裝夾于自定心卡盤(pán)上。如圖13所示，將夾具裝夾于刀架上，上孔穿工件并用內(nèi)六角螺母鎖緊，下孔穿限位資料并用內(nèi)六角螺母鎖緊（以便快速確定資料尺度）。中滑板進(jìn)刀即可完結(jié)下料作業(yè)，然后將車床改為簡(jiǎn)易銑床用。

3.刃磨留意事項(xiàng)

　　批量生產(chǎn)機(jī)遇夾車刀不一定滿意車削要求，一般要根據(jù)圖樣要求自己刃磨車刀，刃磨時(shí)應(yīng)留意以下幾方面：

　?。?）砂輪的挑選：氧化鋁砂輪（白色）適用于刃磨高速鋼車刀和硬質(zhì)合金車刀的刀桿部分。（綠色）碳化硅砂輪適用于刃磨硬質(zhì)合金車刀刀頭。粗磨時(shí)挑選較粗的磨粒能夠進(jìn)步生產(chǎn)率。精磨時(shí)挑選較細(xì)的磨粒能夠減小外表粗糙度。

　?。?）砂輪的修整：刃磨前用砂輪刀、砂條或金剛筆對(duì)砂輪外表進(jìn)行修整，在修整時(shí)稍加壓力并來(lái)回移動(dòng)。

　?。?）車刀高低有必要控制在砂輪水平中心。刀尖上翹約3°～8°，車刀觸摸砂輪應(yīng)作左右方向水平移動(dòng)。當(dāng)車刀脫離砂輪時(shí),刀尖需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂輪碰傷。磨主后邊時(shí),刀桿尾部向左偏過(guò)一個(gè)主偏角的視點(diǎn),磨副后角時(shí),刀桿尾部向右偏過(guò)一個(gè)副偏角的視點(diǎn)。修磨刀尖圓弧時(shí)，通常以左手握車刀前端為支點(diǎn)，用右手滾動(dòng)車刀尾部。

　?。?）刃磨車刀時(shí)，雙手握車刀，輕靠砂輪旋轉(zhuǎn)外表，并作水平方向的左右緩慢移動(dòng)，避免砂輪外表呈現(xiàn)凹坑，直至刃磨視點(diǎn)完結(jié)。

　?。?）刃磨硬質(zhì)合金車刀時(shí),不可把刀頭部分放入水中冷卻,以防刀片突然冷卻而碎裂。 刃磨高速鋼車刀有必要隨時(shí)沾水冷卻，以防退火。

　?。?）粗磨:磨主后邊，一起磨出主偏角及主后角；磨副后邊, 一起磨出副偏角及副后角；磨前面,一起磨出前角及刃傾角。

　?。?）精磨：修磨前面、修磨主后邊和副后邊、修磨刀尖圓弧。

　　（8）研磨：經(jīng)過(guò)刃磨的車刀，其切削刃有時(shí)不行平滑，這時(shí)用油石加少量機(jī)油對(duì)切削刃進(jìn)行研磨，能夠進(jìn)步刀具耐用度和工件外表的加工質(zhì)量。研磨時(shí)將油石與刀面貼平，然后將油石沿刀面上下或左右移動(dòng)。研磨時(shí)要求動(dòng)作平穩(wěn)，用力均勻，不能破壞刃磨好的刃口。

　?。?）經(jīng)過(guò)目測(cè)法、樣板法、視點(diǎn)測(cè)量?jī)x查看刀具是否契合要求，也能夠進(jìn)行試車查看。批量生產(chǎn)時(shí)將車刀刃磨成契合圖樣車削要求，在不滾動(dòng)刀架或少滾動(dòng)刀架的狀況下完結(jié)盡量多的作業(yè)能蕞大極限的進(jìn)步加工效率。但對(duì)操作者要求較高，需求在作業(yè)中不斷加以總結(jié)進(jìn)步。

齒輪制造工藝

1 齒輪資料的選取

齒輪資料的挑選是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在在通用普遍的齒輪才有以下幾種：

1.1 鋼

鋼的性質(zhì)耐沖擊、耐性好，外表經(jīng)過(guò)特定的熱處理后大大提升其的硬度，為適用制作齒輪的資料。

1.2 鍛鋼

合金鋼依據(jù)所含金屬的成分及功能，可分別使資料的耐性、耐沖擊、耐磨及抗膠合的功能等取得進(jìn)步，也可經(jīng)過(guò)熱處理或化學(xué)熱處理改善資料的力學(xué)功能及進(jìn)步齒面的硬度。所以對(duì)于既是高速、重載又要求尺度小、質(zhì)量小的航空用齒輪，就都用功能優(yōu)良的合金鋼來(lái)制作。

1.3 鑄鐵

鑄鋼耐磨性比較好，故用于大型的齒輪。

1.4 非金屬

非金屬資料能夠大大地降低齒輪傳動(dòng)進(jìn)程中的噪音，但缺點(diǎn)也比較明顯，耐磨性較差，只適用于部分傳動(dòng)齒輪。

2 機(jī)械加工工藝

2.1 粗 / 精車

車削加工的本質(zhì)就是依照零件圖紙的尺度要求，在確保尺度質(zhì)量合格的情況下，確保切切削性、穩(wěn)定性、安全性。在進(jìn)行精車加工的進(jìn)程中，咱們有必要了解留意以下幾點(diǎn)：刀具的選取、切削途徑及參數(shù)的設(shè)定、產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 滾齒

滾切齒輪屬于展成法，可將看作無(wú)嚙合間 隙的齒輪與齒條傳動(dòng)。當(dāng)滾齒旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，相當(dāng)于齒條在法向移動(dòng)一個(gè)刀齒，滾刀的接連傳動(dòng)，猶如一根無(wú)限長(zhǎng)的齒條在接連移動(dòng)。當(dāng)滾刀與滾齒坯間嚴(yán)格依照齒輪于齒條的傳動(dòng)比強(qiáng)制嚙合傳動(dòng)時(shí)，滾刀刀齒在一系列方位上的包絡(luò)線就形成了工件的漸開(kāi)線齒形。隨著滾刀的筆直進(jìn)給，即可滾切出所需的漸開(kāi)線齒廓。

2.3 熱處理

熱處理是指資料在固態(tài)下，經(jīng)過(guò)加熱、保溫文冷卻的手段，以取得預(yù)期安排和功能的一種金屬熱加工工藝。

2.4 磨齒

利用磨齒機(jī)對(duì)齒輪的輪齒進(jìn)行磨削加工的進(jìn)程叫做磨齒。分為圓柱形齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削;圓柱斜齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削，以及傘齒輪的磨削。 磨齒機(jī)，是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來(lái)磨削現(xiàn)已加工出的齒輪齒面，用以進(jìn)步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來(lái)磨削現(xiàn)已加工出的齒輪齒面，用以進(jìn)步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。

2.5 磨錐面/磨內(nèi)孔

經(jīng)過(guò)磨床進(jìn)行外表或內(nèi)孔進(jìn)行加工，也包括珩磨機(jī)、超精加工機(jī)床、砂帶磨床、研磨機(jī)和拋光機(jī)等設(shè)備。

2.6 安裝

安裝是一個(gè)漢語(yǔ)詞語(yǔ)，指將零件按規(guī)則的技能要求組裝起來(lái)，并經(jīng)過(guò)調(diào)試、查驗(yàn)使之成為合格產(chǎn)品的進(jìn)程，安裝始于安裝圖紙的規(guī)劃。.產(chǎn)品都是由若干個(gè)零件和部件組成的。依照規(guī)則的技能要求，將若干個(gè)零件接組成部件或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件接組成產(chǎn)品的勞動(dòng)進(jìn)程，稱為安裝。前者稱為部件安裝，后者稱為總安裝

3 工藝挑選

3.1 資料挑選

3.1.1 輕載、低速或中速、沖擊力小、精度較低的一般齒輪

選用中碳鋼,如Q235、Q275、40、45、50、50Mn等鋼制作,常用正火或調(diào)質(zhì)等熱處理制成軟齒面齒輪，正火硬度HBS160～200，一般調(diào)質(zhì)硬度HBS200～280。因硬度適中,精切齒廓可在熱處理后 進(jìn)行,工藝簡(jiǎn)單,成本低。齒面硬度不高則易于磨合,但承載才能也不高。這種齒輪主要用于規(guī)范系列減速箱齒輪、冶金機(jī)械、中載機(jī)械和機(jī)床中的一些次要齒輪。

3.1.2 中載、中速、接受必定沖擊載荷、運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn)的齒

選用中碳鋼或合金調(diào)質(zhì)鋼,如45、50Mn、40Cr、42SiMn等鋼,也可選用55Tid、60Tid等低淬透性鋼。其終究熱處理選用高頻或中頻淬火及低溫回火,制成硬齒面齒輪,可達(dá)齒面硬度HRC50～55,齒輪心部堅(jiān)持正火或調(diào)質(zhì)狀況,具有較好的耐性。因?yàn)楦袘?yīng)加熱外表淬火的齒輪變形小,若精度要求不高(如7級(jí)以下),可不用再磨齒。機(jī)床中絕大多數(shù)齒輪就是這種類型的齒輪。對(duì)外表硬化的齒輪,應(yīng)留意控制硬化層深度及硬化層沿齒廓的合理散布。

3.1.3 重載、高速或中速,且受較大沖擊載荷的齒輪

選用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼,如20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr、30CrMnTi等鋼。其熱處理選用滲碳、淬火、低溫回火,齒輪外表取得HRC58～63的高硬度,因淬透性較高,齒輪心部有較高的強(qiáng)度和耐性。這種齒輪的外表耐磨性、抗皮勞強(qiáng)度和齒根的抗彎強(qiáng)度及心部抗沖擊才能都比外表淬火的齒輪高,,精度要求較高時(shí),終一般要安排磨削。它適用于工作條件較為惡劣的轎車、拖拉機(jī)的變速箱和后橋齒輪。碳氮共滲與滲碳相比,熱處理變形小,生產(chǎn)周期短,力學(xué)功能高,而且還應(yīng)用于中碳鋼或中碳合金鋼,所以許多齒輪可用碳氮共滲來(lái)替代滲碳工藝。內(nèi)燃機(jī)坦克、飛機(jī)上的變速齒輪的負(fù)載和工作條件比轎車的更重、更惡劣,要求資料的功能更高,應(yīng)選用含合金元素高的合金滲碳鋼,以取得更高的強(qiáng)度和耐磨性。

3.1.4 精細(xì)傳動(dòng)齒輪或磨齒有困難的硬齒面齒輪(如內(nèi)齒輪)

主要要求精度高,熱處理變形小,宜選用氮化鋼,如35CrMo、38CrMoAlA等鋼。熱處理選用調(diào)質(zhì)及氮化處理,氮化后齒面硬度高達(dá)HV850～1200(相當(dāng)于HRC65～70),熱穩(wěn)定性好(在500～550℃仍能堅(jiān)持高硬度),并有必定的抗蝕性。其缺點(diǎn)是硬化薄,不耐沖擊,故不適用于載荷頻頻變動(dòng)的重載齒輪,而多用于載荷平穩(wěn)、光滑杰出的精細(xì)傳動(dòng)齒輪或磨齒困難的內(nèi)齒輪。近年來(lái),因?yàn)檐浀碗x子氮化工藝的開(kāi)展,使工藝周期縮短,選用鋼種變寬,選用氮化處理的齒輪逐步廣泛。

3.2 車銑加工

3.2.1 車銑設(shè)備

數(shù)控車床是一種的加工設(shè)備，能夠?qū)X輪的軸向/徑向尺度進(jìn)行粗加工與精加工.

3.2.2刀具類型

在進(jìn)行數(shù)控車削的進(jìn)程中，咱們需求有幾大要素需求掌握，刀具的挑選、工裝的承認(rèn)、切削參數(shù)的設(shè)定。其間重要的環(huán)節(jié)就是刀具挑選。在挑選車削刀具的進(jìn)程中需考慮刀具的原料、趕緊方法、刀桿形狀、刀片形狀、刀片后角、刀桿方向、內(nèi)切圓直徑、刀片切削刃長(zhǎng)等。刀具類型一般取決于加工工件區(qū)域的不同，加工內(nèi)孔一般運(yùn)用鏜孔刀。加工工件外圓尺度一般運(yùn)用慣例外圓車刀;加工槽的進(jìn)程中一般運(yùn)用特種成型刀具。

3.2.3刀具裝夾

快速松開(kāi)的趕緊方法能夠削減換刀時(shí)間，剛性趕緊的方法能夠削減振動(dòng)、延常刀具壽命。

3.3 滾齒加工

滾齒設(shè)備是一種進(jìn)行齒輪成型的設(shè)備，滾刀是加工進(jìn)程中的重中之重，常用的加工外嚙合支撐和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時(shí)，滾刀相當(dāng)于一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪，其齒數(shù)即為滾刀的頭數(shù)，工件相當(dāng)于另一個(gè)螺旋齒輪，互相依照一對(duì)螺旋齒輪空間嚙合，以固定的速比旋轉(zhuǎn)，由依次切削的各相鄰方位的刀齒齒形。刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)﹐齒輪繞自身軸線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒﹔多頭滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)﹐齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)與滾刀頭數(shù)持平。值得說(shuō)明的一點(diǎn)是用硬質(zhì)合金制作滾刀﹐能夠明顯進(jìn)步切削速度和切齒效率。全體硬質(zhì)合金滾刀已在鐘表和儀器制作工業(yè)中廣泛地用于加工各種小模數(shù)齒輪.

3.4熱處理

對(duì)工件外表進(jìn)行強(qiáng)化的金屬熱處理工藝。它廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗皮勞強(qiáng)度和較大的沖擊載荷，又要求全體具有杰出的塑性和耐性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)齒輪等。外表熱處理分為外表淬火和化學(xué)熱處理兩大類。

高速車削TC4鈦合金硬質(zhì)合金刀片槽型對(duì)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?yàn)榛瘜W(xué)活性大、變形系數(shù)小、熱傳導(dǎo)率低一級(jí)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(lái)越廣泛。在加工過(guò)程中，可轉(zhuǎn)位刀片的槽型對(duì)切削過(guò)程有很大影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)刀片槽型對(duì)切削加工的影響進(jìn)行了深入的研討,波蘭學(xué)者Grzesik對(duì)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(duì)觸摸面的控制是影響切屑折斷的一個(gè)重要因素。中山一雄以為:切屑受擠壓而彎曲是因?yàn)閿嘈疾凼┘訌澗匦Ч慕Y(jié)果，并以為斷屑槽型的不同會(huì)導(dǎo)致斷屑功能的不同。Worthington等人研討了棱帶寬度在切削過(guò)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(duì)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(cè)新型刀片斷屑功能的數(shù)學(xué)模型。

 綜上所述，現(xiàn)在對(duì)切削加工中槽型對(duì)切削影響的研討首要集中在斷屑方向。事實(shí)上，刀片的槽型對(duì)刀片本身的磨損也有很大影響，特別是高速切削TC4鈦合金時(shí)刀具磨損很快，此刻，槽型對(duì)刀片磨損的影響就顯得更為突出。本文選用山特維克可樂(lè)滿CNMG120408刀片的SM和QM兩種槽型進(jìn)行研討，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)比照剖析不同切削速度下兩種槽型刀片的磨損特色。

 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件

 1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

 實(shí)驗(yàn)選用的是沈陽(yáng)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(cè)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(shí)驗(yàn)選用刀片的商標(biāo)為H13A，它是山特維克可樂(lè)滿公司針對(duì)鈦合金及耐熱合金切削開(kāi)發(fā)的一種新型細(xì)晶硬質(zhì)合金刀具商標(biāo)，具有良好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(hào)為CNMG120408，其安裝后的刀具幾許參數(shù)如表1。

 實(shí)驗(yàn)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，根本可以忽略，因而刀刃比較尖利，槽型較陡峭，寬深比較大。

 1.3 實(shí)驗(yàn)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(shí)刀片槽型對(duì)刀具磨損的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及剖析

 2.1 切削速度為95m/min時(shí)刀具磨損的形狀

 圖4為切削速度95m/min時(shí)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槽型刀片磨損更為嚴(yán)峻，可觀察到刀具資料因?yàn)楦邷匕l(fā)生了塑性變形。在后刀面上，因?yàn)殁伜辖鸬幕貜椵^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(shí)要相對(duì)嚴(yán)峻一些。由圖4可知，兩種槽型刀片中QM槽型刀片后刀面磨損比SM槽型刀片嚴(yán)峻得多，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(diǎn)在刀具上劃擦發(fā)生的犁溝，一起可見(jiàn)因?yàn)楦邷厥沟毒哔Y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(jiàn)顯著犁溝

 圖5為兩種槽型刀片在切削速度95m/min時(shí)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(zhǎng)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(shí)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(shí)后刀面磨損量已超越0.5mm。在切削速度為95m/min時(shí)SM槽型刀片的磨損顯著小于QM槽型刀片，SM槽型刀片具有更好的切削功能。

 2.2 切削速度為139m/min時(shí)刀具磨損的形狀

 圖6為切削速度為139m/min時(shí)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嚴(yán)峻，且均可觀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?yàn)楦邷匕l(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(shí)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(shí)刀具與工件觸摸頻率增大，刀尖的散熱時(shí)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(shí)不同，此刻QM槽型刀片磨損相對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)，切削旅程不足450m，刀具使用壽命比切削速度為95m/min時(shí)大幅下降。QM槽型刀片的后刀面磨損量到達(dá)0.3mm時(shí)，切削旅程約為500m，刀具使用壽命不及切削速度為95m/min時(shí)的一半。在整個(gè)磨損過(guò)程中QM槽型刀片的磨損小于SM槽型刀片，此刻QM槽型刀片具有更好的切削功能。

 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(duì)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(duì)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(guò)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(shí)切削熱的發(fā)生速率與散出速率一起決定。換言之，切削時(shí)單位時(shí)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，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(shí)，因?yàn)镾M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(duì)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(shí)，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(shí)的切削加工，此刻切削區(qū)的散熱條件對(duì)切削區(qū)溫度的影響效果凸顯出來(lái)。在干切削時(shí)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，特別是關(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(duì)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大大改善了散熱條件，這樣，在切削熱的發(fā)生與散出這對(duì)對(duì)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(shí)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(shí)，QM槽形刀片體現(xiàn)出更好的切削功能。