硬質(zhì)合金刀片機(jī)械斷續(xù)切削時(shí)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(shí))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(rèn)識(shí)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(xiàn)指出，在較高切削速度下進(jìn)行切削時(shí)，刀具易產(chǎn)生熱裂紋，且刃口崩刃現(xiàn)象會(huì)增加。本文通過切削試驗(yàn)分析了斷續(xù)切削時(shí)硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生裂紋的機(jī)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(duì)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(dāng)該狹窄區(qū)帶在外界彈性材料影響下再次強(qiáng)迫冷卻時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生足以引起可見裂紋的拉應(yīng)力，從而驗(yàn)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(diǎn)。

　　刀具成分含量 刀具牌號(hào) 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(yàn)方法與溫度測(cè)量結(jié)果

　　切削試驗(yàn)在硬質(zhì)合金廠中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)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(hào)的硬質(zhì)合金刀具進(jìn)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(jìn)給量f=0.25mm/r，切削深度ap=6mm。由于對(duì)切削截面為50mm×250mm的試件進(jìn)行切削試驗(yàn)時(shí)，采用上述切削條件切削兩分鐘后所有牌號(hào)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。