图6-16 车刀前刀面的显微照片及A区能谱分析结果a）车刀前刀面的显微照片 b）A区能谱分析结果当切削速度增大到v=82m/min时，车刀前刀面的磨损形态见图6-18，可以看出前刀面出现了月牙洼。图6-18 车刀前刀面的显微照片图6-19 能谱分析结果a）A区能谱分析结果 b）B区能谱分析结果......
2023-06-27
铣刀前刀面磨损机理分析与优化
【摘要】：图6-27 铣刀前刀面的显微照片当铣削速度v=40m/min时，铣刀前刀面是月牙洼磨损形态，见图6-29a。总之，在低速铣削工件时，铣刀前刀面是月牙洼的磨损形态，以粘结磨损为主；随着铣削速度的提高，刀具前刀面的粘结磨损减轻，伴有磨粒磨损；当铣削速度的进一步提高时，刀具有微小的崩刃，磨粒磨损也在增大。
当铣削速度v=30m/min时，铣刀前刀面的磨损形态见图6-27。从图中可以看出，前刀面有月牙洼。A区材料的元素见图6-28a，Co、W等元素基本是YT5材料中的。B区材料的元素见图6-28b，可以看到Cr、Mn、Al、Fe、S、C、Si等工件中的元素和杂质。这表明切屑粘结在前刀面上，切屑流动带走刀具中的元素，造成刀具磨损。所以，以上述切削速度切削时，刀具的磨损以粘结磨损为主。
图6-27 铣刀前刀面的显微照片
当铣削速度v=40m/min时，铣刀前刀面是月牙洼磨损形态，见图6-29a。由图6-29b可以看出Co、W等刀具YT5材料中的元素，另外还有少许Cr、Mn、Fe、S、C、Si等工件中的元素和杂质。所以，以上述切削速度切削时，表明有少许的切屑粘附在前刀面上，粘结磨损是刀具磨损的主要原因。另外，前刀面有明显的沟槽，说明前刀面有磨粒磨损，这是由于工件材料中的沉淀相（NiAl）和其中硬度较高的TiN与前刀面摩擦而导致的。
图6-28 能谱分析结果
a）A区能谱分析结果 b）B区能谱分析结果
当铣削速度提高到v=50m/min时，铣刀前刀面磨损形态见图6-30a，刀具的前刀面破损严重。这是由于随着切削速度的提高，切削温度也相应地提高至约320℃，工件材料的应变硬化和断续切削冲击力增大，造成刀具轻微崩刃；同时，由于工件材料粘结（见图6-30b），使刀具与材料的摩擦力增大。所以，此时刀具以破碎形式失效，伴有磨粒磨损。
总之，在低速铣削工件时，铣刀前刀面是月牙洼的磨损形态，以粘结磨损为主；随着铣削速度的提高，刀具前刀面的粘结磨损减轻，伴有磨粒磨损；当铣削速度的进一步提高时，刀具有微小的崩刃，磨粒磨损也在增大。
图6-29 铣刀前刀面的显微照片及A区能谱分析结果
a）铣刀前刀面的显微照片 b）能谱分析结果
图6-30 铣刀前刀面的显微照片及A区能谱分析结果
a）铣刀前刀面的显微照片 b）能谱分析结果
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图6-31 铣刀后刀面的显微照片当铣削速度v=40m/min时，铣刀后刀面磨损形态见图6-31。图6-34 铣刀后刀面的显微照片及A区能谱分析结果a）铣刀后刀面的显微照片 b）能谱分析结果综上所述，在低速铣削工件时，铣刀后刀面以粘结磨损为主；随着铣削速度的提高，刀具后刀面的粘结磨损减轻，伴有磨粒磨损；当铣削速度进一步提高时，后刀面随切削刃微小的崩刃而剥落，磨粒磨损成为刀具的主要磨损形式。......
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