【正文】 dry) o t t 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Time (min) 圖 3— 7 ： KC5010(干燥和潮濕 )后刀面磨損與切削時間函數 。干燥 ) 圖 3— 6 ： KC732(干燥和潮濕 )后刀面磨損與切削時間函數 TiALN(KC5010)(干燥 amp。 表 3— 6：實驗中特殊刀具的切削速度 切削工具 切削速度（ m/min） KC313 90 120 150 180 KC5010 260 310 360 410 KC732 260 310 360 410 含碳（ KC313） (潮濕 amp。該實驗揭示了快速破壞發(fā)生在切削過程中；將導致工件表面的損壞。 急劇磨損階段：這個時期是磨損的最后階段，它將導致刀具的損壞。 正常磨損階段：圖片中的三種切削工具，經過初期磨損階段之后，就意味著進入正常磨損階段。以下介紹這三個階段的概況： 初期磨損階段：產生的原因是為了快速磨平切削刃，而該時期磨損率較高，它隨著時間的增長而減少。前面的圖表說明了后刀面磨損曲線經歷了三個階段：初期磨損階段，正常磨損階段或穩(wěn)定磨損階段以及急劇磨損階段。 在正常磨損階段之后，曲線看起來彼此互相平行。 圖 3— 5， 3— 6 說明了任何所闡述的車削條件下，刀具在正常磨損階段干燥切削條件下，后刀面磨損率會增高，圖 3— 7 說明了任何所闡述的車削條件下，在正常磨損階段潮濕切削條件下刀具后刀面磨損率也會增高。以上所提到的圖象表現出：乳化液可提高 KC313， KC732 切削刀具的壽命；尤其是在切削時（ KC313） 3 分鐘后使用切削液， (KC732)7 分鐘后更明顯。圖 3—7 是含 TiALN 刀具（ KC5010）后刀面磨損與切削時間的函數圖象，前面所提到的三張圖包含了三種切削速度。圖 3— 5 是在干燥，潮濕條件下，不含碳（ KC313）刀具的后刀面磨損量與時間的函數圖象，并且只包含了三種切削速度。因此， VB=。 1. 最大的后刀面磨損為 2. 平均后刀面磨損為 起初實驗的目的是為了確定磨損極限。 光學顯微鏡用來測量切削刀具的后刀面磨損。 刀具壽命過程的實驗測試 最大動力為 的車床（ Clausing 1300）用于車削熱軋鋼 SAE4140H，并且車削過程是在前面所描述的條件下進行的。 車削實驗是在干燥，潮濕以及不同切削速度的條件下進行的，然而兩種實驗所需的進給量和切削深度各自為 ， 1mm。切削速度為 410m/min 對應的刀具涂層含碳， 180m/min 對應的刀具涂層不含碳，這兩種速度大約達到了應用范圍的最高極限。 Side cutting edge _______________ 3176。 Side relief 5 176。 Side rake _____ 0176。 余偏角 Side cuttingedge angle 30176。 表 3— 4：切削刀 具的幾何數據 刀具幾何 Tool geometry 尺寸 刀尖圓弧半徑 Nose radius 前角 Bake rake angle 0176。這種冷卻液的效果的詳細解釋將在第 5 章介紹。但是，目前的研究表明在所有作為冷卻液而增加刀具壽命的事例中，這種方案并不是十分正確的。 Smart 和 Trent[48]調查了降低刀具磨損的冷卻液方向并且發(fā)現在所有的建議中最有效的方向是 B 向。Taylor[17]表明為了減少刀具磨損率切削液的流向應在切屑的背后（ A 向）。冷卻液的化學成分在表 3— 5 已列出。實驗所用冷卻液是以乳化液為基礎的水溶液，商業(yè)上稱作′ Novick‵。根據 ISO 標準 SUJBR 2525 M16 所規(guī)定，圖 3— 3 描繪出了刀具牢固地安裝在刀夾上的情況。表 3— 2 列出了實驗中所用的三種切削工具，表 3— 3 給出了涂層種類，表 3— 4 列出了被檢測的三種切削刀具的結構。每根鋼條的 硬度通過直徑比被測量的，以及平均硬度的測量值為 29HRC。 化學成分： 依據 ASTM 標準，工件的化學成分在表 中已給出。 尺寸： 直徑 15cm，軸線方向長 。 圖 3— 1：實驗所用的車床 工件與切削刀具 在這次實驗中， 熱軋鋼 ASTM4140 被選擇作為工件材料。另一方面，根據 ISO3685 1993[46]當工件材料的長度與直徑比達到 10 時，該工件材料就的被替換，這是為了確保工件的穩(wěn)定性與安全性。 試驗是在多主軸高速機床上進行的，該機床型號為 Clausing1300，最大動力為（圖 3— 1）刀具磨損 量的測量采用放大倍數為 300 的光學顯微鏡，并且該顯微鏡裝有電子顯微掃描儀（ SEM）。這項研究還考慮了各種不同的磨損標準范圍為 (刀具壽命的限制 )。比如，這些因素指的是定期檢修，存貨水平和加工費用。采用這項研究的指導方針的好處有：在不同的磨損標準價值的基礎上，它將幫助決定最合理的加工費用以及刀具的更換方案。但是，這項研究發(fā)現金屬切削機床中的刀具費用是加工零件所需費用的三分之一。通過研究在高速切削條件下的高磨損率和加工費用之間的彼此關系，可以更好得了解這項方案的執(zhí)行過程以及采用這種方案所帶來的效益。此外，在具有可選擇的磨損標準下研究切削液的影響，以及研究不同的磨損標準與處于高速加工過程中切削用具的加工費用之間的關系。 dry) Figure 36 Flank wear as a function of cutting time for KC732 (dry and wet). TiALN(KC5010) (wet amp。 causing severe damage to take place on the workpiece surface. Therefore, imagining that the catastrophic failure took place during the final cutting pass at the work piece surface, it is highly likely that the work piece has to be scrapped. Table 36 Cutting speeds used in the test for the specific type of inserts Cutting Insert Cutting Speed (m/min) KC313 60 90 120 150 180 KC5010 210 260 310 360 410 KC732 210 260 310 360 410 Cemented Carbide (KC313) (wet amp。 2 The average flank wear mm. Preliminary experiments were carried out in order to determine the wear limit. It was found that the cutting inserts were worn out regularly on the flank side. Therfore, VB,nax = mm, is chosen to be the wear limit for the tool life. The flank wear was observed and measured at various cutting intervals throughout the experiments. Figure (35) shows flank wear a