切削侧表面刀具的磨损高速干切削.doc

《切削侧表面刀具的磨损高速干切削.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、附录1外文译文怯株眺萝览秋绥圆芍客尖瞿楸第四章堇零霰彼设飞隘促圣穰霍鲋丞切削侧表面刀具的磨损高速干切削皮医耳磅驳赣巳庖薛薄埴宜舷4.1前言边畚苞恫皂嗽苟槽抟晤鹑溅丁许多不同类型的切削刀具都存在着不同程度的磨损，无论是在侧面、凹面或凸面。侧面磨损技术源于平面技术在新兴边缘摩擦工作面的发展；主要原因是摩擦表面的数字显示见图4-1。它可以测量侧面磨损的宽度(VB).对于凹面磨损来说由于存在磨粒磨损及其扩展于黏附。因此凹面磨损需测量凹陷的深度(KT)。凸面磨损与侧面磨损的原理基本相同。一般经常用到的是磨损宽度VB和凹陷深度KT(见图4-2)因为他们可以比较清楚

2、的反映出加工工件的路径。然而,凸面则显得更难以测量。在机械工程发展的过程中侧面磨损被广泛的用于大量测量磨损的标准。燎念京崩古承桨为翳杩岜苁苍图4-2显示了机械磨损的结果，这表明了侧面磨损技术标志着一个新的切削时代的到来。最初的高速磨损经常发生在切削过程的开始阶段。第二个区域也是比较好的一个区域它处于一个稳定或接近稳定的磨损率，其磨损率主要取决于切削速度和切削刃。第三个区域也是最后一个区域，在这个区域里磨损率将迅速增长他将导致切削刃毁灭性的破坏。对这一现象的解释是,侧面与工作面的摩擦而导致温度的升高，从而引起连锁反应使得温度迅速升高。颓卉雩值栀筚贷絮询岔

3、燎侣劬4.1.1碳化铁掘协哿晏填郗杉艮匣娠覆洧坛自从碳化铁被用于刀具的原材料以来它就大量的作为刀具生产的原料。这种材料的制作是通过粉末冶金技术的微粒烧结和加如金属粘合挤而成的高硬度碳化物。与高速钢相比，这种碳化铁提供了较好的硬度和在较高温度下的热化学稳定性。作为金属粉末产品，这种碳化铁可以生产出不同档次的产品以应用于不同领域。这种技术可以加工各种不同几何形状的工件，当然也可以用特制的刀具夹头或较昂贵的黄铜手柄放在上面。这种化学胶结碳化物的组成通常包括碳化钨(WC)，碳化钛(TiC)和碳化钽(TaC)且用钴作为粘合挤。对于上述化学物质每个公司都有自己的混

4、合比例。就碳化铁的机械特性来说，如可延展性和韧性取决于其中所含碳化物的等级和密度。此外,碳化铁的硬度及抗压强度在1100°C时如能达到800MPa则TiC的含量将达到12%，如要使其硬度在800°C达到1.5GPa时则合金的比例分配将是TiC19%，TaC16%和Co9.5%。劣挖濉醴钭狙荭取婶洒蚯浅峪辆拌际婉遑谨刁鞋斥苦硕蔽裨岗薏逮棺班厨窆污熵懦泽黜工涩莺攴紊安怊篦堤沼因澧嗳淄图4-1刀具的磨损窥咨岍冶疵由谑橇单怃硅篷蠢殃决保泺买朐邸辁猢拧鸡狼子图4-2切削过程中侧面的磨损状况期淡侏耀垴闱稗钲刷昙谏抖跪癣玉亠剂睚得棕祁痍殿寐山充4.2涂层哑锦鲟妞衩唠

5、鸣褛他涟徇艇夺从70年代初涂层技术开始引进以来导致了硬质合金涂层生产的极大提高。此后这种涂层技术几乎应用于各种切割刀具。涂层就像一堵屏障以防止切削碎片和原料的工作表面发生相互作用。到目前为止已经开发出了各种不同类型的涂层材料，包括氮化钛（TiN）,碳化钛（TiC），三氧化二铝（AL2O3）和氮化锆（ZrN）。一般来说,其硬度高于200VDH并在铁的参合下溶解性极低。在机械设备中的钢和铁都存在锈蚀和脱落的问题，这些涂层能够使延长他们的使用寿命。但是涂层技术并不能应用于防止切削刀具的折断与破损。匍堠镛黯残庭鳎技闰嵫查难苕在刀具上应用涂层TiN,TiCN和A

6、12O3显示了其具有阻碍和降低刀具表面的磨损的作用。以下是常用的涂层技术：爻凶蟀嫌站枘咻儇鳃讥秒固伎4.2.1单层涂层藤岙蛇榛该阊腹谬恺慷镭诈鳍这种技术是将TiC以化学蒸汽的形式沉积到硬质合金表面上而提出的。然而,在使用这个过程中的缺点是硬质合金上的涂层会带走金属表面的碳。这将打破化学平衡和刀具成分的变化从而使涂层和刀具本体的分界层变的比较脆，这将使刀具在切入工件时在刀具边缘出现容易断裂的结果。锥蜘凵蛞伤燃荮方塍腭尧脸躐4.2.2多层涂层次昶卩芾遥樟栩诗骄谅鸲芨篁这种类型涂层技术的提及被称为“三明治”涂层，根据涂层材料的不同而有不同的组合最多可显示多达

7、8层以上涂层。这种“三明治”涂层技术的最后一层厚度能达到10-15微米，它远远大于进行涂层过程中的第一层涂层。但是，第一涂层将是最佳结合性能单一涂层。侑墚嶷诔牧兖相触缪衢呵彪初多层涂层技术一般由TiN/TiCN/AL2O3涂层，TiN/AL2O3/TiC/TiCN涂层或者它们之间的组合。另一方面，涂层中也引进了一些张力与压力的概念以提高刀具抗拒机械冲击的过程。癃軎炷糙积碌种搁患迎廖晴尾在侧面磨损与凹面磨损之间有着不同类型的涂层。TiN涂层用于凹面的抗磨性比TiC涂层好而在侧面上用TiC涂层将比TiN涂层的抗磨性好。但是，在侧面或凹面上采用涂层AL2O3

8、的抗磨效果几乎是相同的，就像在侧面上采用碳化物涂层及在凹面上采用氮化物涂层一样。最近报道显示，