的脆性破損是指在PCD銑刀高速干式切削的過程中,刀具除了正常磨損外,還伴隨有脆性破損。主要是因?yàn)樵诟咚俑墒角邢鬟^程中,PCD銑刀受到較大的切削應(yīng)力和熱應(yīng)力的沖擊,當(dāng)超過刀具的應(yīng)力強(qiáng)度時(shí)則會(huì)出現(xiàn)脆性破損。
PCD刀具的破損形式
1、崩刃
在切削刃局部產(chǎn)生較大的缺口。主要是干式切削下,產(chǎn)生的較大的切削應(yīng)力超過刀刃的強(qiáng)度造成的。
2、 碎 斷
切削刃整體斷裂,刀具破損較為嚴(yán) 重。在切削過程中,受到機(jī)械和熱沖擊時(shí),由于刀刃強(qiáng)度不足極易產(chǎn)生碎斷。
3、剝落
干式切削條件下,機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力沖擊刀具產(chǎn)生裂紋后,粘在刀具上的切屑在切入和切出時(shí),容易使刀具產(chǎn)生剝落現(xiàn)象。
PCD銑刀產(chǎn)生這些脆性破損的原因
一方面是由于工件材料本身的物理、力學(xué)性能分布不規(guī)則和不均勻,導(dǎo)致在干式切削時(shí)難免存在斷續(xù)切削和切削振動(dòng),會(huì)對(duì)刀具造成強(qiáng)烈的機(jī)械和熱沖擊;沖擊載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過了刀具的強(qiáng)度,再加上PCD 刀具的硬度高、脆性大、焊接不均勻等,很容易引起刀具破損,特別是在切削早期階段,破損時(shí)有發(fā)生。
另一方面是由 于 干式切削條件下,缺乏冷卻和潤(rùn)滑作用,加劇了PCD 刀具的磨損。
隨著刀具的不斷磨損和微崩刃,同時(shí)伴隨著擴(kuò)散、氧化等化學(xué)變化,不斷削弱刀具的強(qiáng)度,使得PCD銑刀在持續(xù)地切削過程中最終出現(xiàn)了脆性破損。
PCD 銑刀需從材料以及切削參數(shù)方面進(jìn)行改良和優(yōu)化設(shè)計(jì),如采用更好性能的金剛石復(fù)合片、更小的刀具偏角和前角等,以增加PCD刀尖強(qiáng)度和刀具的散熱面積,從而降低PCD銑刀的磨損程度,提高刀具的壽命,保證加工效率。