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切削試驗方法與溫度測量結果介紹

發布日期:2020-11-25 內容來源于:http://www.s1culross.com/

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硬質合金刀片機械斷續切削時的破損分析


切削試驗方法與溫度測量結果

切削試驗在株洲硬質合金廠中心實驗室進行。試驗方法為在車床上車削矩形截面試件,以模擬斷續切削條件。試件材料為含0.6~0.8%Mn、0.5%Ni、0.5%Cr和0.5%Mo的碳素鋼(硬度約為HV170)。分別采用A、B、C三種牌號的硬質合金刀具進行切削,刀具成分含量見表1。刀具切削刃幾何角度分切圓刀片:橫向前角和刃傾角為0°,橫向后角和副后角為6°,余偏角為0°,副偏角為6°。 

典型切削條件:切削速度v=95m/min,進給量f=0.25mm/r,切削深度ap=6mm。由于對切削截面為50mm×250mm的試件進行切削試驗時,采用上述切削條件切削兩分鐘后所有牌號硬質合金刀具均出現裂紋,因此將其確定為典型切削條件。 

采用刀具—工件熱電偶法測量刀具—切屑截面溫度。測量結果典型記錄曲線見圖1。為根據曲線分切圓刀片斜率的變化求出最小循環溫度,需用示波器攝下記錄曲線,然后根據放大照片求出最小循環溫度。

微信圖片_20200307175207.jpg

硬質合金刀具在切削過程中(尤其在斷續切削時)出現裂紋而導致破損一直是困擾人們的加工難題正確認識產生裂紋的原因并采取相應預防措施是提高刀具工作壽命及切削性能的關鍵。相關研究文獻指出,在較高切削速度下進行切削時,刀具易產生熱裂紋,且刃口崩刃現象會增加。本文通過切削試驗分析了斷續切削時硬質合金刀具產生裂紋的機理,發現在切削循環周期的加熱階段,壓縮熱應力可沿著正對切削刃口的前刀面狹窄區帶引起刀片的局部塑性變形,隨后當該狹窄分切圓刀片區帶在外界彈性材料影響下再次強迫冷卻時,便會產生足以引起可見裂紋的拉應力,從而驗證了熱應力是引起硬質合金刀具裂紋的主要原因的論點。

表1 刀具成分含量 刀具牌號 總碳

(%) Co

(%) Ti

(%) Ta

(%) Te

(%) HV硬度 

A 5.6 6 0.05 0 0.1 1600 

B 5.3 13 0.3 0 0.1 1300 

C 8.3 8 15 4 0.2 1600 

相關標簽: 分切圓刀片

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