【正文】 both flank and large crater formation that weakened the tool edge and under sustained resistance to the high cutting forces, caused it to fracture. Testing methods indicated rapid breakdown took place during cutting。 dry) Time (min) Figure 35 Flank wear as a function of cutting time for KC313 (dry and wet). TiNTiCNTiN(KC732) (wet amp。 dry) o t t 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Time (min) Figure 37 Flank wear as a function of cutting time for KC5010 (dry and wet). 附錄 2 外文翻譯 第三章 在干燥和潮濕的條件下研究高速切削的費(fèi)用以及便于機(jī)械制造過程的優(yōu)化 3． 1 介紹 這項(xiàng)研究的目的是在已知試驗(yàn)的切削條件下通過對(duì)高速加工與刀具間的壽命之間的關(guān)系的調(diào)查，來優(yōu)化選擇機(jī)械加工過程。 這項(xiàng)調(diào)查研究顯示：磨損率與切削速度成比例，觀察到的 [12， 18， 19]證明了這一 結(jié)論。目前，幾乎沒有或者說沒有數(shù)據(jù)來解釋當(dāng)使用堅(jiān)固以及帶分度的切削機(jī) [10]時(shí)，所需的生命周期的費(fèi)用，刀具性能，工件的表面粗糙度和尺寸精度。因此降低制造費(fèi)用是刀具經(jīng)營系統(tǒng) [16]的首要目標(biāo)。這項(xiàng)研究另外還提供 了程序控制的可視性以及幫助經(jīng)理在早期的處理計(jì)劃中與某些因素進(jìn)一步聯(lián)系起來。 3． 2 實(shí)驗(yàn)性研究 研究形成了選擇正確的切削刀具，切削速度以及選擇處于研究過程中用來加工工件材料的切削工具的合理磨損標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)方針。本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn) ISO3685 1993[46]而進(jìn)行的。為了確保工件是在極其精確的切削速度下進(jìn)行，工件的旋轉(zhuǎn)速度是在每一次切削之前由數(shù)字轉(zhuǎn)速表（ HT— 5100）測(cè)量所得。為了清除灰塵薄膜以及確保工件的直線度，兩次試切的深度應(yīng)為 。以下列出了工件屬性： 描述： 熱扎合金鋼條， SAE 4140H(UNS H4140)。 熱處理： 真空處理， Cal— Al 處理，退火和調(diào)制處理，形成 ASTM A322 和 A304。實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行是符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織 ISO 3685— 93[46]的，當(dāng)工件的長度與直徑比為 10 時(shí)，該實(shí)驗(yàn)就停止進(jìn)行并且替換工件，目的是為了符合 ISO3685[46]的規(guī)定。依據(jù) ISO 規(guī)定，表 列出了實(shí)驗(yàn)期間所用的各種切削刀具。圖 3— 2 給出了普通切削刀具的幾何角度。 表 3— 1 實(shí)驗(yàn)所用的 ASTM 4140 鋼的化學(xué)成分 切削刀具 ISO 標(biāo)準(zhǔn) 基 材 級(jí) 配 公 司 未涂碳 VBMT 160408 ……… KC 313 Kennametal TiAlN VBMT 160408 KC 313 KC 5010 Kennametal TiN_TiCN_TiN VBMT 160408 KC 313 KC 732 Kennametal 表 3— 2：實(shí)驗(yàn)所用的各種切削刀具 碳 錳 磷 硫 硅 鎳 鉻 錫 鋁 釩 鈣 鉬 銅 表 3— 3 ：涂層物 涂 層 厚 度 層 數(shù) TiALN 1 Ti— TiCN— TiN 3u3 t1 t 3 (TiCN 中間體 ) 冷卻物 普遍認(rèn)為冷卻乳化液能幫助降低磨損率和切削溫度。其中含水量為 10%。以前的研究人員就更好的冷卻液的流向有著不同的意見。Pigott 和 Colwell[47]發(fā)現(xiàn)通過使用高噴射流的 冷卻液對(duì)準(zhǔn) B 向就能減少刀具磨損率。因此，圖 所用的冷卻液以直徑為 的噴嘴流出，流速為 。研究發(fā)現(xiàn)通過某中磨損機(jī)制的作用如高速機(jī)床（ HSM），冷卻乳化液幫助減少了刀具磨損率。另外，第 5 章還覆蓋了冷卻液的簡歷種類解釋以及使用方法。 后角 End cuttingedge angle 5′ 副偏角 End cuttingedge angle 52176。 副前角 Side rake angle 0′ 副后角 Side relief angle 5′ 表 3— 5：冷卻劑的化學(xué)成分 硫 20— 30% 芳香酒精 3— 5% 丙烯甘醇以太 3— 5% 石油潤滑油 30— 35% 非離子表面活化劑 3— 5% 氯化烯烴聚合物 20— 30% Angular tool Designation Back rake 0176。 End relief 5 176。 End cutting edge _____________ 52176。 Nose radius Nose radius Cutting Back rake angle Side rake angle 圖 3— 2：刀具幾何 圖 3— 3：安裝在刀夾上的切削刀具照片 A B 圖 3— 4：冷卻液的流向 切削條件 根據(jù) ISO 3685[46]規(guī)定，表 3— 6 列出了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程所用的五種切削速度。如果速度再增加的話將會(huì)導(dǎo)致刀具的壽命再實(shí)驗(yàn)開始時(shí)很短時(shí)間內(nèi)就耗盡或很快損壞。表 3— 6 給出了三種切削刀具所用的五種速度。為了保證切削是在非常正確的速度下執(zhí)行的，該實(shí)驗(yàn)采用了轉(zhuǎn)速表來測(cè)量每次單獨(dú)切削工件前的旋轉(zhuǎn)速度。如果以下兩種條件中有一種發(fā)生的話，該實(shí)驗(yàn)就停止進(jìn)行。然而，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)條件下切削刀具也存在 磨損破壞。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的不同間隔時(shí)期觀察并測(cè)量到刀具后刀面磨損。 圖 3— 6 是含有夾層刀具（ KC732）的后刀面磨損與切削時(shí)間函數(shù)圖象。附件上的切削速度曲線清晰地表示出機(jī)器的兩種條件下的磨損狀況。但是， KC5010 使用乳化液則產(chǎn)生負(fù)面影響。這種材料性能行為的原因?qū)⒃诘谖逭拢ㄔ诔睗駰l件下 KC5010 的磨損機(jī)理）進(jìn)行詳細(xì)全面的介紹。這就說明了在干燥和潮濕切削條件下刀 具后刀面的磨損率是相同的。相似的觀察結(jié)果也記錄在 Chubb 和 Billingham[11]， Haron[12]。圖 3— 6 的曲線 1， 2， 3 隨著切削速度的增高而下降。但是，該時(shí)期的磨損率沒有初期階段那么劇烈，而 是比較緩慢均勻?？焖倌p揭示了裂紋的形成，它們將削減切削刃并且持續(xù)抵抗高切削力，因此導(dǎo)致刀具出現(xiàn)裂紋。因此，可以想象，到最后切削階段通過工件時(shí)刀具損壞產(chǎn)生，也就使工件產(chǎn)生刮痕的幾率增高。干燥 ) 圖 3— 5： KC313(干燥和潮濕 )后刀面磨損與切削時(shí)間函數(shù) TiNTiCNTiN(KC732) (潮濕 amp。潮濕 ) (wet