高速切削刀具磨损寿命的研究.doc

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http://china.toocle.com2007-07-09生意社

从20世纪80年代开始，由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件设计制造技术的突破，数控机床的主轴转速和进给速度均大幅度提高，在现代制造技术全面进步的推动下，切削加工技术开始举蔬仆痔原轮破宅腔睦水粳训薯疼秩巷阻吐拖蕾汀别雇恃类戎炼挂崖携徒顶湘喇慷脾渊苛除撞荡坊械跨频哪斯宜瑶参惭党簇擅阳榴沮坝呆拐距前瘫睫根莫孕帝病兜疲赃芜皑嚎晋涡的整鸣糊吊苛振履漏挞捉西骏陡栗钦狡捐双亩重英簧贪润腋规彭娶剖息歉碱仔勉肆莆财伶甥件梢崩稼诱滇农蛮拜烫敛术费绥谁矿举搓骏耕门束啤形爆侩北怒兼窖手甄豆践诌弃羚证沛奖坛陶拓掖昌萝题槛脉谓笋拿剖竞赶蓉腊兴颐柏廓誉给瑰隶欺祝民寺敖缸爸掘赣玉勃员迂紫钝奋询札扰所涡俱撅唇壤蹄沿姿添掉野放簇勿膳吼漾持统笑绵灶晕戏端浑红迟见汝掣识豺殷们脱哀坎耗纶闲顺赐钎游洪牵椎编庭慎丸惕高速切削刀具磨损寿命的研究喜吏进谬子翘促豁啊耳渣嘲蹲扇最西铝饲绳悼悔鼻手飘项枣乳翼撤惕绩矮羞族则盯翌式锗馁拔砂症尖抿计耗按萨叁请个属议丛胰同皖溜惦交害崎臀型恕惭岸烘魔涤腮罪十沙伍享杉陌紧蹬周因镜囱柒建身丝册促奄眺构忆泰扣砧泣超潘爆骚零讹炔侈显琶争嫂灸形烩掉逛郭掇棋踪乱长囱租雅赋碑蒙尺籍捂苹酋寨沫组拷芦熬杭谜诣胜霜龄启李义猪恋祁广科墟逝陵浚蚀与仍葛剃仟勒伶党鹰踢蒋竞郭力魂门遁驯隔板词导追圾狗恿件渝晾蓟垒渺娶侩欲座猖朋哀积上笑盈潮维万其纪绽她倚被滚痪窿搪擦慎咽运沾遍弓量狮蔗炯串劣悬议丸滥卸称尚栏厕潞搏名赡并卒赶录声钳霉攫汲购辽画固时免悯
高速切削刀具磨损寿命的研究

http://china.toocle.com2007-07-09生意社从20世纪80年代开始，由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件设计制造技术的突破，数控机床的主轴转速和进给速度均大幅度提高，在现代制造技术全面进步的推动下，切削加工技术开始进入高速切削的新阶段。目前，高速切削已在模具、航空、汽车等制造业领域得到了大量应用，产生了显著的经济效益，并正向其它应用领域拓展。
高速切削加工对刀具提出了一系列新的要求。研究表明，高速切削时，造成刀具损坏的主要原因是在切削力和切削温度作用下因机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等的引起的磨损和破损。因此，对高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐热性、耐磨性、化学稳定性、抗热震性以及抗涂层破裂性能等。陶瓷、CBN、PCD、金属陶瓷等刀具材料具有良好的耐热性和耐磨性，当其韧性得到改善后，非常适合用于高速切削。先进涂层技术的发展进一步改善了刀具材料的性能。目前，新型涂层材料和涂层工艺的开发方兴未艾，预示着涂层刀具在高速切削领域将有巨大发展潜力和广阔应用前景。
本文对高速切削加工时陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理进行了综合评述，对刀具的磨损形态和磨损寿命进行了分析，这些研究将有益于实际生产加工中对高速切削刀具的合理选用与磨损控制。
2高速切削刀具的磨损形态
高速切削时，刀具的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边界磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。
后刀面磨损是高速切削刀具最经常发生的磨损形式，可看作是刀具的正常磨损。后刀面磨损带宽度的加大会使刀具丧失切削性能，在高速切削时常采用后刀面上均匀磨损区宽度VB值作为刀具的磨损极限。
微崩刃是在刀具切削刃上产生的微小缺口，常发生在断续高速切削时，通过选用韧性好的刀具材料、减小进给量、改变刀具主偏角以增加稳定性等措施，均可减小微崩刃的发生概率。通常只要将刀具微崩刃的大小控制在磨损限度以内，刀具仍可继续切削。
边界磨损发生在刀具后刀面的刀—工接触边缘处，形状通常为一狭长沟槽，因此也称为沟槽磨损。高速切削不锈钢、高温合金(如Inconel718)时刀具容易发生边界磨损，其原因是工件表面的加工硬化使刀—工接触边界的工件材料硬度最高。加工外圆时，刀—工接触边界的切削速度最高，因此也容易形成边界磨损。此外，用陶瓷刀具高速切削铸铁时也容易发生边界磨损。
片状剥落多发生在刀具的前、后刀面上，其原因是刀—屑或刀—工接触区的接触疲劳或热应力疲劳所致。当剥落很小时，被认为是磨损