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铣刀后刀面磨损机理,铣刀后刀面的显微照片

【摘要】: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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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。由图6-32a可以看出有Cr、Mn、Ni、Al、Fe、Si等工件中的元素粘结在刀具的后刀面上,深的凹坑通过能谱分析得知仍然是刀具基体的材料W、Co元素,见图6-32b。这表明刀具磨损以粘结磨损形式为主。

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图6-32 能谱分析结果

a)A区能谱分析结果 b)B区能谱分析结果

当铣削速度增至v=40m/min时,铣刀后刀面磨损形态见图6-33a。由图6-33b可以看出,刀具后刀面磨损区域以Co、W等YT5材料中的元素为主,另外还有少许Cr、Mn、Fe等工件中的元素和杂质。所以,以上述切削速度铣削时,有少许的切屑粘附在后刀面上,粘结磨损仍是刀具磨损的主要原因,但粘结磨损较前面要轻微一些。另外,后刀面上有明显的沟槽,说明后刀面上有磨粒磨损,这是由工件材料中的沉淀相(NiAl)和其中硬度较高的TiN与后刀面摩擦产生的。

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图6-33 铣刀后刀面的显微照片及能谱分析结果

a)铣刀后刀面的显微照片 b)能谱分析结果

当铣削速度提高到v=50m/min时,铣刀后刀面磨损形态见图6-34a,刀具的后刀面也随着后刀面的破损而脱落。这是由于随着铣削速度的提高,铣削温度也在相应地提高,工件材料的应变硬化和断续切削冲击力的增大,造成刀具轻微崩刃。后刀面又与已加工面挤压,使刀具与材料的摩擦力增大,结果使工件材料粘结在后刀面上,见图6-34b。所以,刀具是以崩刃形式失效。

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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。