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合金刀輪切削時的破損分析

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合金刀輪切削時的破損分析

發布日期:2015-11-06 00:00 來源:http://www.sxchew.com 點擊:

  硬質合金刀具在切削過程中(尤其在斷續切削時)呈現裂紋而致使破損一直是困惑大家的加工難題正確認識發生裂紋的因素并采納相應預防措施是進步刀具作業壽數及切削性能的要害。有關研討文獻指出,在較高切削速度下進行切削時,刀具易發生熱裂紋,且刃口崩刃表象會添加。這篇文章經過切削實驗剖析了斷續切削時硬質合金刀具發生裂紋的機理,發如今切削循環周期的加熱期間,緊縮熱應力可沿著正對切削刃口的前刀面狹窄區帶導致刀片的局部塑性變形,隨后當該狹窄區帶在外界彈性資料影響下再次逼迫冷卻時,便會發生足以導致可見裂紋的拉應力,然后驗證了熱應力是導致硬質合金刀輪裂紋的主要因素的論點。

c1彩票官网  刀具成分含量 刀具商標 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

c1彩票官网  C 8.3 8 15 4 0.2 1600

  2 切削實驗辦法與溫度丈量成果

c1彩票官网  切削實驗在東莞合金廠中心實驗室進行。實驗辦法為在車床上車削矩形截面試件,以模擬斷續切削條件。試件資料為含0.6——0.8%Mn、0.5%Ni、0.5%Cr和0.5%Mo的碳素鋼(硬度約為HV170)。別離選用A、B、C三種商標的硬質合金刀具進行切削,刀具成分含量見表1。刀具切削刃幾許視點: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°。

c1彩票官网  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的試件進行切削實驗時,選用上述切削條件切削兩分鐘后一切商標硬質合金刀具均呈現裂紋,因此將其確定為典型切削條件。

c1彩票官网  選用刀具—工件熱電偶法丈量刀具—切屑截面溫度。丈量成果典型記載曲線見。為依據曲線斜率的改變求出最小循環溫度,需用示波器攝下記載曲線,然后依據擴大相片求出最小循環溫度。

  刀具—工件熱電偶典型記載曲線

  (a)刀片底面

  (b)刀片頂部

  測溫熱電偶的裝置方位

  在剖析刀具破損機理時,需要知道刀具內部的溫度散布。為此,在切削過程中利用熱電偶和熱敏電阻丈量刀片的界面溫度,依據刀片界面溫度能夠核算出刀具內部溫度。測溫熱電偶的裝置方位。在刀片切削過程中測得的典型溫度別離。

  在每次切削實驗過程中,用紫外線記載儀接連記載合金刀輪c1彩票官网的切削力,用裝在刀桿上的校對應變儀測定切向力和進刀力。

   熱電偶的典型丈量成果

c1彩票官网  (選用氧化鋁墊片的C商標硬質合金) 切削時間

  (min) 熱電偶裝置方位及測得溫度

c1彩票官网  方位1 方位2 方位3 方位4 方位5

  0.5 85℃ 45℃ 50℃ 50℃ 40℃

  1 95℃ 55℃ 60℃ 60℃ 50℃

c1彩票官网  2 115℃ 65℃ 75℃ 75℃ 60℃

  3 120℃ 75℃ 80℃ 75℃ 65℃

c1彩票官网   熱電偶的典型丈量成果

c1彩票官网  (選用鋼墊片的C商標硬質合金) 切削時間

  (min) 熱電偶裝置方位及測得溫度

  方位1 方位2 方位3 方位4 方位5

  0.5 70℃ 35℃ 40℃ 40℃ 35℃

c1彩票官网  1 75℃ 45℃ 45℃ 45℃ 40℃

c1彩票官网  2 85℃ 50℃ 55℃ 55℃ 40℃

  3 90℃ 55℃ 60℃ 60℃ 50℃

c1彩票官网  3 刀具破損的觀測

  核算坐標系

c1彩票官网  刀具在進行斷續切削時,其損壞形態與接連切削時相同,可分為后刀面磨損、月牙洼磨損、刀具永久變形及切削刃的機械決裂。經過對實驗刀具進行破損觀測,發現A、B商標的硬質合金刀具很快就發生后刀面磨損和月牙洼磨損,一起一切商標的硬質合金刀具的前刀面均發生橫向裂紋(可看作是熱裂紋)。實驗發現,一旦硬質合金刀具發生了熱裂紋,很快就會導致破損,發生切削刃崩刃和前刀面脫落表象。

c1彩票官网  刀片彈性應力的核算

c1彩票官网  選用所示坐標系核算刀片彈性應力。切削力的方向與z軸平行,該方向的彈性方程為 

  首要假定發生了熱應力,且當各點的應變eZ=0時平面應變狀況保持在xy平面上。c1彩票官網 


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