PCD刀具连续切削花岗岩的性能研究.PDF

２０１２年第４６卷Ｎｏ．９ ２３ ＰＣＤ刀具连续切削花岗岩的性能研究 刘糰琢，李勇，寇自力 四川大学 摘要：用三种不同晶粒尺寸的自制ＰＣＤ刀具，在三种切削速度下进行了花岗岩的湿式连续切削试验。对刀 具前、后刀面的显微形貌特征进行了观测，分析了刀具失效机理，比较了不同晶粒尺寸及不同切削条件下刀具的切 削寿命。对刀具后刀面磨损的测量结果表明，在三种切削速度下，粗颗粒ＰＣＤ刀具显示出更长的刀具寿命；随着 切削速度的增加，三种刀具的寿命都有所下降。ＳＥＭ二次电子图像显示，ＰＣＤ０１０和ＰＣＤ００５刀具的磨损机制为硬 质点的机械磨损，而晶粒较粗的ＰＣＤ０３０刀具的主要磨损机制为机械磨损，同时伴有穿晶磨损。 关键词：ＰＣＤ刀具；磨损机制；花岗岩 中图分类号：ＴＧ７１　　　　　　文献标志码：Ａ ＳｔｕｄｙｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＰＣＤＣｕｔｔｉｎｇＴｏｏｌｓｉｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣｕｔｔｉｎｇｆｏｒＧｒａｎｉｔｅ ＬｉｕＫｕｎｚｈｕｏ，ＬｉＹｏｎｇ，ＫｏｕＺｉｌｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＵｓｉｎｇｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆＰＣＤｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒａｉｎｓｉｚｅｓ，ａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗｅｔｃｕｔｔｉｎｇｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｆｏｒ ｇｒａｎｉｔｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓ．ＴｈｅｍｉｃｒｏｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｅｓｏｎｒａｋｅｆａｃｅａｎｄｆｌａｎｋｏｆＰＣＤｔｏｏｌｓｗｅｒｅｏｂ ｓｅｒｖｅｄ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｔｈｅｓｅｔｏｏｌｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｌｉｆｅｓｐａｎｓｏｆｔｏｏｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒａｉｎｓｉｚｅｓｗｅｒｅｃｏｍ ｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓ．Ｍｅａｓｕｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｗｅａｒｏｎｔｏｏｌｆｌａｎｋｓｈｏｗｔｈａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓ，ｔｈｅ ＰＣＤｔｏｏｌｗｉｔｈｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｓｈａｓｌｏｎｇｅｒｌｉｆｅｓｐａｎ，ａｎｄｌｉｆｅｓｐａｎｓｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆＰＣＤｔｏｏｌｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｓｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｉｎ ｃｒｅａｓｅｄ．ＳＥＭｉｍａｇｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＰＣＤ０１０ａｎｄＰＣＤ００５ｔｏｏｌｓａｒｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｗｅａｒｏｆｈａｒｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ， ａｎｄｔｈｅｍａｉｎｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄＰＣＤ０３０ｔｏｏｌｉｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｗｅａｒ，ｗｈｉｌｅａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｗｉｔｈｔｒａｎｓｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｗｅａｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＣＤｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌ；ｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｇｒａｎｉｔｅ 　引言 　试验条件 聚晶金刚石（ＰＣＤ）是由许多金刚石细小颗粒通 （１）试验设备和试件 过合金融媒的作用，在高温高压条件下烧结而成。 机床：ＳＫ５０Ｐ／７５０数控车床。 作为一种重要的超硬材料，ＰＣＤ具有硬度高、耐磨 刀具：本实验室自制的ＰＣＤ刀具，编号分别为 性好、热导率高、摩擦系数低等优异性能。ＰＣＤ刀 ＰＣＤ００５、ＰＣＤ０１０、ＰＣＤ０３０（分别代表原始平均晶 具在工业生产中的应用日益增多，尤其在加工金属 粒尺寸为５ｍ、１０ｍ、３０ｍ的三种刀具），刀杆型 μ μ μ 基复合材料（ＭＭＣ）、增强型环氧树脂、陶瓷、塑料、 号为ＰＣＬＮＲ２５２５－４３。刀具装夹后的几何参数见 木制品、非铁金属（如硅铝合金）等材