硬質(zhì)合金刀片機械斷續(xù)切削時的破損分析

　　1硬質(zhì)合金刀具在切削過程中(尤其在斷續(xù)切削時)出現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致破損一直是困擾人們的加工難題正確認識產(chǎn)生裂紋的原因并采取相應(yīng)預(yù)防措施是提高刀具工作壽命及切削性能的關(guān)鍵。相關(guān)研究文獻指出，在較高切削速度下進行切削時，刀具易產(chǎn)生熱裂紋，且刃口崩刃現(xiàn)象會增加。本文通過切削試驗分析了斷續(xù)切削時硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生裂紋的機理，發(fā)現(xiàn)在切削循環(huán)周期的加熱階段，壓縮熱應(yīng)力可沿著正對切削刃口的前刀面狹窄區(qū)帶引起刀片的局部塑性變形，隨后當該狹窄區(qū)帶在外界彈性材料影響下再次強迫冷卻時，便會產(chǎn)生足以引起可見裂紋的拉應(yīng)力，從而驗證了熱應(yīng)力是引起硬質(zhì)合金刀具裂紋的主要原因的論點。

　　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

　　2 切削試驗方法與溫度測量結(jié)果

　　切削試驗在硬質(zhì)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(xù)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(zhì)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：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(zhì)合金刀具均出現(xiàn)裂紋，因此將其確定為典型切削條件。