涂层硬质合金木工刀具车削磨损试验研究文献综述

 2022-08-05 14:33:23

涂层硬质合金木工刀具车削磨损试验研究

摘要: 硬质合金涂层木工刀具摩擦试验研究是顺应木质复合材料与较难加工材料的出现而应运而生的,硬质合金刀具将金刚石硬度高,耐磨性好的特点,跟传统刀具的韧性与抗冲击性结合起来,前景十分美好。本文旨在研究涂层硬质合金木工刀具车削磨损中摩擦速度,温度,切削力对刀具磨损的影响。

关键词:硬质合金涂层,木工刀具,静滑动摩擦,切削力

1引言

常规碳素工具钢与合金工具钢刀具并不能满足目前的需要。在切削过程中,经常出现纤维撕裂,表面起毛,甚至烧焦等现象,所以涂层硬质合金刀具的发展很有必要。涂层硬质合金是20世纪60年代出现的新型刀具材料。采用化学气相沉积(CVD)工艺,在硬质合金表面涂覆一层或多层(5~13mu;m)难溶金属碳化物。涂层合金有较好的综合性能,基体强度韧性好,表面耐磨,耐高温。本文旨在研究涂层硬质合金木工刀具车削磨损中摩擦速度,温度,切削力对刀具磨损的影响。

2 影响木工刀具磨损的因素

影响木工刀具磨损的因素很多,如刀具材料,刀具角度,切削条件及加工对象。

2.1摩擦速度对硬质合金涂层刀具磨损的影响特性

在相同载荷情况下,随着转速的增大,摩擦因数呈先下降后上升、然后趋于稳定的趋势。是因为滑动速度对摩擦因数的影响具有两面性。首先,如果速度的增加还没有引起摩擦表面

温度的激增,则滑动速度的增加可能会使摩擦和磨损减小。因为滑动速度的大小决定着表面摩擦连续点作用的时间,如果时间很短,材料来不及变形,则摩擦因数小。另外,在滑动速度很大且引起表面温度增加的情况下,材料的热传导和机械性能受到影响,从而使摩擦因数增大。

2.2摩擦温度对硬质合金涂层刀具磨损的影响特性

当工件与刀具材料一定时,切削温度对刀具磨损具有决定性影响。以硬质合金涂层刀具为例,超过950℃时,刀具中的Co,W和C就会扩散到切屑中,此时磨损以氧化磨损与扩散磨损为主,当低于950℃时,以粘连磨损与磨料磨损为主。

2.3 切削力对硬质合金涂层刀具磨损的影响特性

刀具磨损对静态切削力的影响 刀具后刀面发生磨损以后改变了刀具与工件之间的接触方式,由理论上的线接触变为面接触。这样就使得刀具后刀面与工件的摩擦力加大,吃刀抗力增大,反映在三向切削力方向上便是三向切削力均增大。并且随着刀具磨损量的不断增大,摩擦将继续加剧,因而三向切削力亦将不断增大。这就是说,静态切削力具有正比于刀具后刀面磨损量的特性。

3 国内外研究动态

3.1 国内

李友生认为刀具的磨损机理主要为粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损.硬质合金刀具的氧化磨损主要发生在刀具前刀具和后刀面的磨损边缘 区.由于车削过程中刀具前刀面的切削温度比后刀面的切削温度高,导致刀具前刀面的氧化磨损、粘结磨损和扩散磨损较后刀面严重

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