硬質(zhì)合金磨加工時(shí)出現(xiàn)裂紋的原因和預(yù)防措施

2020-12-10

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我們經(jīng)常在硬質(zhì)合金磨加工時(shí)，會遇到工件產(chǎn)生裂紋或者直接開裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致工件報(bào)廢，影響客戶的訂單交期，不能按時(shí)交貨，同時(shí)還造成了巨大的成本損失。針對硬質(zhì)合金磨加工裂紋的問題，西迪小編特意整理相關(guān)裂紋出現(xiàn)的原因和預(yù)防措施，供大家學(xué)習(xí)參考，盡量減少硬質(zhì)合金加工過程中的裂紋問題。

硬質(zhì)合金刀具表面的磨削裂紋主要是由于磨削過程中，磨削接觸區(qū)的局部瞬時(shí)溫度過高形成磨削表面層較淺的壓應(yīng)力分布，和近表面層過高的拉應(yīng)力值超過材料的破斷強(qiáng)度造成，因此，在硬質(zhì)合金磨加工過程中應(yīng)盡量減小和避免瞬時(shí)高溫的產(chǎn)生，也就減小和避免了殘余拉應(yīng)力的產(chǎn)生。磨削過程中的瞬時(shí)高溫往往會引起磨削表面層的機(jī)械性能的變化，這種瞬時(shí)高溫可達(dá)1000℃以上，對刀具表面層造成磨削燒傷。磨削燒傷會破壞刀具表面層組織，使工件表面的質(zhì)量惡化，嚴(yán)重影響刀具的強(qiáng)度、耐磨性和使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會產(chǎn)生裂紋。因此，不僅要防止產(chǎn)生磨削裂紋，還必須避免磨削燒傷。在金剛石加工時(shí)，刀具表面局部瞬時(shí)溫度的高低將取決于加工方法、金剛石工具特性和磨削制度。

金剛石砂輪的線速度和徑向進(jìn)給量越大、砂輪硬度越高、砂輪粒度越細(xì)、刀具材料導(dǎo)熱系數(shù)越低和砂輪磨損得越厲害，都使磨削溫度升高得越厲害，則越容易產(chǎn)生磨削裂紋及磨削燒傷。要控制和避免硬質(zhì)合金磨削裂紋及磨削燒傷，必須采取兩方面的措施：一是減少磨削熱的產(chǎn)生，二是加速磨削熱的傳出。

減少磨削熱的辦法是：適當(dāng)降低金剛石砂輪的線速度，減小徑向進(jìn)給量(粗磨?精磨?拋光分工序進(jìn)行)，選取較軟的金剛石砂輪，減少工件和砂輪的接觸面積，根據(jù)磨削要求合理選擇砂輪的粒度，經(jīng)常保持砂輪在鋒利的條件下磨削以及選擇適宜的磨削冷卻液以減小磨粒與工件間摩擦等。

加速磨削熱傳出的措施是除了適當(dāng)提高工件速度和軸向進(jìn)給量外，主要是采用有效的冷卻方法;為了提高冷卻效果，可采用噴霧冷卻、高壓冷卻、內(nèi)冷卻以及運(yùn)動粘度較低的冷卻油等。另外，在精磨時(shí)，減少進(jìn)給量和適當(dāng)?shù)墓饽ィ捎行p少表層內(nèi)殘余應(yīng)力。

綜上所述，為了提高生產(chǎn)率和磨削效率，同時(shí)又要獲得較好的磨削表面質(zhì)量，我們的方法是一開始采用較低的砂輪線速度和較大的徑向進(jìn)給量，最后幾次進(jìn)給量減小而砂輪線速度提高，并進(jìn)行光磨，這樣可提高硬質(zhì)合金工件磨削表面質(zhì)量。為了進(jìn)一步提高磨削表面質(zhì)量，還可采用噴霧冷卻和高壓冷卻，選擇適宜的切削液，同時(shí)根據(jù)加工對象合理選擇砂輪和精細(xì)地修整砂輪。磨削參數(shù)的選擇原則是：磨削參數(shù)是在保證磨削溫度較低、磨削表面粗糙度較高的條件下，盡量選取較低的砂輪線速度，較大的徑向進(jìn)給量、軸向進(jìn)給量和工件速度。由于砂輪的線速度和徑向進(jìn)給量對磨削表面層的質(zhì)量影響最大，因此，磨削參數(shù)的選擇步驟是：先選較大的工件速度，再選軸向進(jìn)給量，最后才選砂輪線速度和徑向進(jìn)給量。

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