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本文系國家自然科學基金資助課題<硬質合金精密切削鋁合金的研究的后續(xù)研究成果，系湖南鐵道職業(yè)技術學院重點資助課題（模具磨損與潤滑的機理及硬質合金薄切削鋁合金時已加工表面粗糙度隨切削時間的變化曲線。
如以輪廓算術平均偏差Ra=0.63xm（V8）作為已加工表面租糙度的極限值，則刀具（YD05）的耐用度為T=140分鐘，此時刀具的切削距離為丨c=42km.分析中曲線的變化趨勢，可以將已加工表面粗糙度的變化分為三個階段。**階段為~20分鐘，第二階段為20 140分鐘，第三階段為140分鐘以后。這三個階段與刀具磨損的三個階段有較好的對應關系?？梢哉J為，在**階段，刀具處于初始磨損階段，刀具的磨損很快且很不穩(wěn)定，刀尖部分處于不穩(wěn)定的變化狀態(tài)之中，因此，已加工表面粗糙度較大；在第二階段，刀具已進人正常磨損階段，磨損緩慢而且穩(wěn)定，此時刀尖部分狀態(tài)良好，因而已加工表面粗糙度穩(wěn)定。該階段又可分為兩個小階段，在20~80分鐘這一段時間里，刀具的刀尖狀態(tài)由**階段的不穩(wěn)定狀態(tài)變得比較穩(wěn)定，因而表面粗糙度有所降低；在80~140分鐘這段時間里，由于刀具后刀面磨損（光滑磨損帶）的不斷增大，后刀面與已加工表面的摩擦和擠壓越來越嚴重，因而表面粗糙度又有所增大。到第三階段，刀具后刀面的磨損量增大到一定值，加上刀尖狀態(tài)的變差，如刀尖、切削刃上產生崩刃等，刀具的磨損逐度加快，表面粗糙度明顯上升。此時刀具已經失效。
3.2刀具磨對已加工表面輪麻支承長度率的彩響零件的表面耐磨性是衡量加工質置的重要指標，零件表p耐磨性的好壞，直接影響配合面的性能和使用壽命。零件的表面耐磨性能受表面物理特性和幾何特性的影響，本文暫只考慮幾何特性。能在幾何特性方面直觀而合理全面地反映已加工表面耐磨性的將征參數是輪廓支承長度率曲線tp（c）理想的已加工表面輪廓是平直的，而實際的已加工表面是凹凸不平的。輪廊支承長度（叩>）是在取樣長度（1）內的一平行于中線（x軸）的線與輪廓曲線相交所得截距之和。
輪廓支承長度率tp是在水平截距C下的輪廓支承長度Tip與取樣長度1之比：輪廓支承長度率TIP隨水平截距C變化的曲線稱為輪廓支承長度率曲線tp（c）。
如果隨著水平截距C的增大，值tp增長越快，即tp（c）曲線變化越迅速，則說明相應的已加工表面的耐磨性能越好；如果隨C的增大，tP（c）曲線上升緩慢，則說明相應的已加工表面的酎磨性能較差。
切削mm/s，干切削所示為硬質合金刀具簿切削鋁合金時，不同切削時間的輪麻支承長度率曲線tp（c）。可以看出，隨切削時間的增長，tp（c）曲線的變化速度由慢到快再到慢，也就是說，已加工表面耐磨性由差到好再到差，呈現出三個階段，與對比可以看出，tp（c）曲線變化的三個階段與己加工表面粗糙度變化的三個階段有較好的對應關系，也就是說，tp（c）曲線的變化同刀具磨損過程存在對應關系。
切削25分鐘以后，所得已加工表面的tp（c）曲線變化較慢（a），也就是說所得曲工表面的耐磨性能較差。這是因為，此時刀具正處于初始磨損向正常磨損的過渡階段，刀具的磨損仍較快，刀具的刀尖狀態(tài)也不夠穩(wěn)定，因而已加工表面耐磨性能較差。
切削80分鐘、115分鐘后，所得已加工表面的tp（c）曲線變化較快（b和c），已加工表面的耐磨性能較好。這是由于此時刀具處于正常磨損階段，刀具磨損較慢且平穩(wěn)，刀具的刀尖狀態(tài)良好，因此所得的己加工表面的耐磨性能較好。
切削170分鐘、215分鐘以后，所得已加工表面的tP（c）曲線變化較慢（d和e），也就是說所得曲工表面的耐磨性能較差。這是由于刀具已經失效，刀具的刀尖狀態(tài)明顯變差，切削刃和刀尖均有崩刃等缺陷因此，所得已工表面的耐磨性能差。
4刀具磨損過程中刀刃鈍圓半徑的變化及其對已加工表面質量的影響4.1刀具磨損過程中刀刃鈍圓半徑的變化特征金切削過程中，切削刃的刃口圓弧部分既同切削表面發(fā)生擦擦和擠壓，又同已加工表面發(fā)生摩擦，因此，在刀具的切削過程中，切削刃的刃口部分發(fā)生磨損，切削刃的鈍圓半徑發(fā)生變化。所示為硬質合金薄切削鋁合金時，主刀刃鈍圓半徑隨切削時間的變化曲線?？梢钥闯觯度锈g圓半徑的變化呈如下趨勢：較?。ㄐ碌叮┭杆僭龃蟥D緩慢減小第二次迅速增大（此時刀具很可能已經失效）緩慢減小一第三次迅逐增大。
刀具刃口圓弧形狀的復模照（x2l所示為切削一定時間后主刀刃刃口部分的復模照片，它在一定程度上反映當時刃口的實際形狀，因而也直接反映了刀具刃口的磨損特征。
新刀的刀刃鈍圓半徑較?。╝）。切削一段時間后，刃口圓弧明顯變大b）?？梢钥闯觯锌诘那岸瞬糠忠呀浤p掉了，磨掉的部分相當于中的“I”區(qū)，因而鈍圓半徑很大。此階段刀具處于初期磨損階段。
比較b、c、d、e，可以看出，隨著切削時間的增長，刃口圓弧部分逐漸變尖，也就是說鈍圓半徑逐漸變小。
在此階段刀具磨損較均勻，磨損以后刀面磨損為主，磨掉的部分相當于中的H區(qū)。這段時間刀具處于正常磨損階段。
f所示刃口圓弧則明顯變大，可能是后刀面磨損量的增大，刃口圓弧部分的強度降低，極易發(fā)生刃口后端部分的剝落5，刃口狀態(tài)明顯變差，已加工表面租糙度增大（參見），刀具也隨之而失效了。
分析g、h、i、可以看出，刀具的刃口重復上述變化趨勢，到*后刃口的前端有很大的崩刃口。
因此，可以認為，硬質合金刀具切削過程中刀刃鈍圓半徑的變化特征是由于刃口部分的磨損狀態(tài)決定的，也就是說刀具的磨損過程與刀刃鈍圓半徑的變化過程有明顯的對應關系。
4.2刀具鈍圓半徑的變化對已加工表面質量的彩響刀刃鈍圓半徑的大小在一定程度上代表了刀具鋒銳性，刀具鈍圓半徑的初始值影響著已加工表面粗糙度，刀具鈍圓半徑越大，已加工表面粗糙度亦越大刀具磨損過程中，刀具鈍圓半徑變化對已加工表面質量的影響包括兩個方面。一方面，刀具磨損，改變了刃口鈍圓半徑的大小，因而對已加工表面質量產生如同改變鈍圓半徑初始值類似的影響；另一方面，刀具磨損后使刀刃刃口圓弧部分的完整性和光滑性變差（參見），從而使已加工表面質倨降低。分析、及可以發(fā)現，當刀刃鈍圓半徑迅速增大時，已加工表面粗糙度明顯增大，已加工表面的耐磨性變差（a）；當刀刃鈍圓半徑又逐漸變小時，已加工表面粗糙度也逐漸有所降低，已加工表面耐磨性變好（b）；當刀刃鈍圓半徑再次增大時，已加工表面粗糙度顯著增大，超過了表面粗糙度的極限值，已加工表面的耐磨性變差（d）。由此可見，刀刃鈍圓半徑的變化反映了刀具的磨損階段，刀刃鈍圓半徑變化對已加工表面質量的影響，也體現了刀具磨損對已加工表面質量的影響。
綜上所述，硬質合金簿切削鋁合金時，刀具磨損過程中有關參數（刀具后刀面磨損量VB、代表刀刃鈍圓半徑7P、已加工表面粗糙度Ra）的變化規(guī)律，可用表示。
根據實驗及分析，本文認為，刀具磨損過程中，已加工表面粗糙度、輪廓支承長度率曲線、刀刃鈍圓半徑等參數的變化規(guī)律都具有較強的相似性，這些參數之間具有內在聯(lián)系，這些參數曲線的變化都反映了切削加工過程中刀具所處的磨損狀態(tài)。刀刃鈍圓半徑的變化反映了刀具的磨損階段，刀刃鈍圓半徑變化對已加工表面質量的影響也體現了刀具磨損對已加工表面質量的影響。
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來源：中國刀具網 作者：[db:作者]
