在實際生產(chǎn)中,,工件無論其幾何形狀還是材料的物理機械性能,都遠不是規(guī)則和均勻的,。例如毛坯幾何形狀不規(guī)則,、加工余量不均勻、表面硬度不均勻以及工件表面的溝,、槽,、孔等,所有這一切使切削加工或多或少地總帶有斷續(xù)切削的性質(zhì),。另有一些加工方法,,如端銑,則更是斷續(xù)切削,。在斷續(xù)切削條件下,,必伴隨著強烈的機械沖擊和熱沖擊,再加上立方氮化硼刀具硬度高,、脆性大,,且又屬于粉末燒結(jié)材料,其組織不勻,,分布有眾多的缺陷和空隙,。因此,很容易引起刀具破損,,特別是早期破損更為常見,。破損的主要原因是沖擊,、機械疲勞和熱疲勞。早期破損是在后刀面尚未產(chǎn)生顯著磨損時就產(chǎn)生的破損,,此時切削刃承受的切削循環(huán)次數(shù)很少,,機械疲勞和熱疲勞不是主要矛盾,是機械沖擊造成的應(yīng)力超過了刀具材料許可的強度,,致使發(fā)生了脆性斷裂,。
立方氮化硼刀片脆性破損的形態(tài)有以下幾種:
1.崩刃
這是立方氮化硼刀片連續(xù)切削或斷續(xù)切削鋼和鑄鐵時,最常見的一種早期破損形態(tài),。它是在切削刃上產(chǎn)生的小缺口,,刀刃上幾個小缺口或被崩掉一小塊。一般缺口尺寸與進給量相當(dāng)或者稍大一些,。微崩刃的刀具在允許的磨損限度內(nèi)還能繼續(xù)切削,。
2.剝落
端銑鋼和鑄鐵時,在前刀面上最常出現(xiàn)貝殼狀的剝落,。立方氮化硼刀片端銑淬硬鋼(HRC58-65)時,,前刀面上產(chǎn)生的較大面積的貝殼狀剝落,出現(xiàn)此類磨損,,可通過提高切削速度,、降低進給量、使用有負倒棱,,刃口經(jīng)過鈍化處理的刀片,。圖:DiaCut帶斷屑槽的CBN刀片
3.碎斷
在切削刃上發(fā)生小塊碎裂或大塊斷裂,而不能繼續(xù)正常切削,。立方氮化硼刀片連續(xù)切削高硬材料或者斷續(xù)切削時常常發(fā)生這種破損,,車削淬硬鋼時,由于切削速度太高在刀尖處發(fā)生小塊碎裂,,通常還可以重磨修復(fù)再使用,。立方氮化硼刀具斷續(xù)車削(40MnNi3CrMo)低合金鋼時在刀尖處發(fā)生大塊斷裂,這種情況,,刀具不可能再重磨使用,。這是由于斷續(xù)切削時沖擊載荷過大、短時間切削后即發(fā)生的早期破損,,雖然切削條件適當(dāng),,但切削較長時間后,沒有及時換刀,,由于刀具材料疲勞就發(fā)生了這種大塊的斷裂,。
4.裂紋
立方氮化硼刀片在較長時間的斷續(xù)切削后,有因機械沖擊而引起的平行于切削刃的機械疲勞裂紋,,也有因熱沖擊而引起的垂直于或傾斜于切削刃的裂紋,。當(dāng)這些裂紋不斷擴展合并后,,就引起刀刃碎裂或斷裂。
立方氮化硼刀片斷續(xù)切削時,,應(yīng)以其破損規(guī)律為基礎(chǔ)建立刀具破損耐用度與切削條件之間的關(guān)系,。從而確定刀具合適的切削用量以及刀具幾何參數(shù)等。