硬質(zhì)合金刀具是現(xiàn)代機械加工中廣泛應(yīng)用的金屬切削刀具之一。使用硬質(zhì)合金刀具切除的鐵屑可增加70%,其制造質(zhì)量主要取決于刃磨質(zhì)量。因而可以說在硬質(zhì)合金刀具加工中硬質(zhì)合金刀具的刃磨占有非常重要的地位。提高硬質(zhì)合金刀具的刃磨水平,不僅與正確選擇刃磨加丁技術(shù)有關(guān)。而且還與刃磨工藝和刃磨方法以及刃磨夾具等密切相關(guān)。工廠里常采用碳化硅砂輪磨削加工技術(shù),因為碳化硅砂輪比剛玉砂輪磨削硬質(zhì)合金效果好,但是必須適當?shù)剡x擇砂輪的特性參數(shù).才能達到滿意的磨削效果。由于在硬質(zhì)合金刀具加工中經(jīng)常會出現(xiàn)磨削裂紋從而影響了硬質(zhì)合金刀具的使用壽命。因此可以說預防和減少硬質(zhì)合金刀具加工中磨削裂紋的產(chǎn)生,研究在硬質(zhì)合金刀具磨削過程中磨削裂紋產(chǎn)生的原因和預防措施可以進一步提高被加工零件的加工精度j同時也可以保證硬質(zhì)合金刀具磨削質(zhì)量。
磨削裂紋產(chǎn)生的原因
采用碳化硅砂輪磨削硬質(zhì)合金刀具時。生硬質(zhì)合金刀具容易產(chǎn)生裂紋或開裂。產(chǎn)生的原岡除了由于硬質(zhì)合金刀片本身的質(zhì)量(刀片的顯微裂紋和內(nèi)傷出廠檢查時未被發(fā)“j),刀具結(jié)構(gòu)不合理,刀片在焊接時形成的內(nèi)應(yīng)力,磨削時機床振動大及刀具在工序間轉(zhuǎn)運過程中的碰撞等因素的影響外.在磨削過程中.砂輪和磨削工藝方面的原因,也會造成裂紋。
在硬質(zhì)合金刀具刃磨過程中.由于制造刀具的硬質(zhì)合金硬度很高(顯微硬度值可達到1碳化硅砂輪(顯微硬度值僅為32300~1800N/mm2),000~34000
oC以上.而且溫升速度又特別快,引起熱變形。再加上硬質(zhì)合金的抗彎強度很低(750乏200MPa).彈性模量有很大(460000~630000MPa),在室溫下幾乎沒有塑性,不能通過本身的塑性變形消除部分熱應(yīng)力。從而,在磨削熱的作用下,促使硬質(zhì)合金被磨削表面上產(chǎn)生的局部應(yīng)力值超過了硬質(zhì)合金的強度極限,從而產(chǎn)生裂紋或開裂。硬質(zhì)合金裂紋一般為細微的網(wǎng)狀裂紋。
在砂輪選擇方面,砂輪太硬或粒度太細時。硬質(zhì)合金也容易開裂,磨削用量選擇不合理。硬質(zhì)合金也容易開裂,砂輪修整不符合要求,工作表面跳動太大,刃磨時振動過猛,硬質(zhì)合金就容易產(chǎn)生崩刃等缺陷。一般來說,磨削深度太大,硬質(zhì)合金容易產(chǎn)生裂紋,磨削深度大而進給速度太小時,硬質(zhì)合金更容易產(chǎn)生裂紋,在硬質(zhì)合金刃磨中。
對于一個刀齒反復走刀次數(shù)多時,由于磨擦產(chǎn)生的熱量大,硬質(zhì)合金也容易產(chǎn)生裂紋,各種不同牌號的硬質(zhì)合金刀片,其容易開裂的程度也不同。一般來說。YG8、YG5、YT5和YW2等硬質(zhì)合金較不容易開裂:YTl4、YTl5和YNl0等硬質(zhì)合金較容易開裂:而YG3、YG3X和YT30等硬質(zhì)合金特別容易開裂。在同一種牌號的硬質(zhì)合金刀片中.大而薄的刀片更容易開裂。刃磨時應(yīng)特別注意。
2預防磨削裂紋采取的措施
防止硬質(zhì)合金刀具刃磨開裂的措施:除在檢查刀片、刀具結(jié)構(gòu)、焊接工藝、熱處理丁藝和機床調(diào)整及工序轉(zhuǎn)運過程中需給以足夠重視外.還必須使砂輪和磨削工藝適應(yīng)硬質(zhì)合金刀具的磨削特性.以減少磨削熱的產(chǎn)生。例如:1)提高砂輪的自銳能力,使鈍化的磨粒及時脫落,砂輪的磨削性能能得到改善,以減少磨削熱。2)改善磨削區(qū)域的散熱條件,分散磨削熱,可采用N/mm2)磨粒極容易鈍化,如果砂輪的自銳能力不好,被磨鈍的磨粒不能及時地脫落下來。砂輪失去了應(yīng)有的切削能力。磨削條件就會變得惡劣。砂輪與硬質(zhì)合金刀具被磨削表面之間的摩擦加劇,磨削產(chǎn)生的熱量劇增。