Chip Morphology and Tool Wear Properties in Hard Milling 3Cr13Cu Stainless Steel with Different Kind of Tools
摘 要
采用金属陶瓷刀具和硬质合金涂层刀具对硬度为44 HRC的淬硬3Cr13Cu不锈钢进行了铣削试验, 研究了两种刀具在不同的切削速度下铣削时形成的切屑形态和刀具前后刀面的磨损情况。结果表明: 切屑形态受刀具导热性能的影响, 金属陶瓷刀具导热系数小, 所以易于形成锯齿形切屑; 锯齿形切屑的形成对金属陶瓷刀具磨损有较为明显的加速作用, 锯齿间距越小金属陶瓷刀具前刀面磨损面积越大, 而对硬质合金刀具的磨损影响较小; 同一铣削距离, 金属陶瓷刀具的后刀面磨损随着切削速度的增加而增大, 而对于硬质合金涂层刀具, 后刀面磨损量随着切削速度的增加先减小后增大。
Abstract
The 3Cr13Cu stainless steel at 44 HRC was milled using the cermet cutting tool and coated carbide cutting tool respectively. The chip morphologies and wear of the two types of tools when milling at various cutting speeds were investigated. The results show that chip shape was affected by the tool thermal conductivity, the smaller thermal conductivity, the easier to form serrated chip. The formation of serrated chip caused a more significant destruction of the cermet cutting tool, and less impact on the coated carbide tool failure. The smaller the saw-tooth pitch is, the larger the breakage area of the tool rake face is. At the same milling distance, the flank wear of the cermet tool increased with cutting speed increase, while that of the coated carbide tool first decreased, then increased with increase of the cutting speed.
中图分类号 TG501.1 DOI 10.11973/jxgccl201510014
所属栏目 材料性能及其应用
基金项目 国家自然科学基金资助项目(51275168, 51305134); 国家科技重大专项资助项目(2012ZX04003-051)
收稿日期 2014/8/18
修改稿日期 2015/1/19
网络出版日期
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备注邱新义(1987-), 男, 湖南宁乡人, 助理研究员, 硕士研究生。
引用该论文: QIU Xin-yi,LI Peng-nan,TANG Si-wen,SHU Yi-bao. Chip Morphology and Tool Wear Properties in Hard Milling 3Cr13Cu Stainless Steel with Different Kind of Tools[J]. Materials for mechancial engineering, 2015, 39(10): 61~65
邱新义,李鹏南,唐思文,舒宜宝. 不同刀具硬铣削3Cr13Cu不锈钢的切屑形态及磨损性能[J]. 机械工程材料, 2015, 39(10): 61~65
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参考文献
【1】屠春娟, 郭旭红, 吴少华. 高硬刀具干切削淬硬钢时的磨损性能[J]. 机械工程材料, 2013, 37(10): 55-59.
【2】屠春娟, 郭旭红, 顾晓, 等. 高硬刀片干切削淬硬GCr15轴承钢的表面粗糙度预测[J]. 机械工程材料, 2012, 36(3): 89-92.
【3】杨奇彪, 刘战强, 苏国胜. 高速切削锯齿形切屑形成机理的研究现状与发展[J]. 工具技术, 2011, 45(3): 3-11.
【4】艾兴. 高速切削加工技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2003.
【5】许育东, 刘宁, 李振红, 等. 金属陶瓷刀具切削难加工材料时的磨损性能研究[J]. 工具技术, 2002, 36(10): 8-10.
【6】刘维民, 艾兴, 赵军, 等.Al2O3基陶瓷刀具车削300M超高强度钢的刀具寿命研究[J].制造技术与机床, 2012(6): 53-55.
【7】石增敏, 郑勇, 袁泉, 等. 金属陶瓷刀具切削不锈钢的磨损机理研究[J]. 材料导报, 2007, 21(F05): 244-246.
【8】石增敏, 郑勇, 袁泉, 等. 金属陶瓷刀具切削铸铁的磨损机理研究[J]. 硬质合金, 2007, 24(1): 47-51.
【9】ASLANTAS K, UCUN I. The performance of ceramic and cermet cutting tools for the machining of austempered ductile iron[J]. Int J Adv Manuf Technol, 2009, 41(7/8): 642-650.
【10】何宁.高速切削技术[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2012.
【11】陈日曜. 金属切削原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.
【12】SUN J, GUO Y B. A new multi-view approach to characterize 3D chip morphology and properties in end milling titanium Ti-6Al-4V[J]. Int J Mach Tools Manuf, 2008, 48(12/13): 1486-1494.
【2】屠春娟, 郭旭红, 顾晓, 等. 高硬刀片干切削淬硬GCr15轴承钢的表面粗糙度预测[J]. 机械工程材料, 2012, 36(3): 89-92.
【3】杨奇彪, 刘战强, 苏国胜. 高速切削锯齿形切屑形成机理的研究现状与发展[J]. 工具技术, 2011, 45(3): 3-11.
【4】艾兴. 高速切削加工技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2003.
【5】许育东, 刘宁, 李振红, 等. 金属陶瓷刀具切削难加工材料时的磨损性能研究[J]. 工具技术, 2002, 36(10): 8-10.
【6】刘维民, 艾兴, 赵军, 等.Al2O3基陶瓷刀具车削300M超高强度钢的刀具寿命研究[J].制造技术与机床, 2012(6): 53-55.
【7】石增敏, 郑勇, 袁泉, 等. 金属陶瓷刀具切削不锈钢的磨损机理研究[J]. 材料导报, 2007, 21(F05): 244-246.
【8】石增敏, 郑勇, 袁泉, 等. 金属陶瓷刀具切削铸铁的磨损机理研究[J]. 硬质合金, 2007, 24(1): 47-51.
【9】ASLANTAS K, UCUN I. The performance of ceramic and cermet cutting tools for the machining of austempered ductile iron[J]. Int J Adv Manuf Technol, 2009, 41(7/8): 642-650.
【10】何宁.高速切削技术[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2012.
【11】陈日曜. 金属切削原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.
【12】SUN J, GUO Y B. A new multi-view approach to characterize 3D chip morphology and properties in end milling titanium Ti-6Al-4V[J]. Int J Mach Tools Manuf, 2008, 48(12/13): 1486-1494.
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