纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削实验.doc

1 纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷***切削实验摘要: 本文研究了纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷***: A20Z(c+m) 和 A15Zc 切削灰铸铁的切削性能,在改变切削深度,低速和高速两种情况下进行切削实验。目的在于探索 A20Z(c+m) 和 A15Zc 两种陶瓷***的最适合切削深度。关键词:纳米复合陶瓷***;切削性能;切削深度 ABSTRACT : T his paper has researched the cutting performance of nano-scale ZrO 2 toughening Al 2O 3 matrix ceramics tool materials, such as A15Zc and A20Z(c+m), in machining the cast iron HT200. Under the low and high speed condition, researching the cutting performance of A15Zc and A20Z(c+m) in four cutting depth . And explored the most suitable cutting depth. Keyword : posite ceramic tools, cutting performance, cutting depth 2 实验条件车床: CA6140 车床实验***: A20Z(c+m) 和 A15Zc 工具材料: HT200 ( ) ***几何角度:前角γ 0= -7°,后角α 0 =5 °,刃倾角λ 0 =-5 °,主偏角Κ r =45 ° ,倒棱宽度 b γ1= ㎜, 倒棱角γ 01 =20 ° ,刀尖圆弧半径γε=0. 5 ㎜。切削用量: 切削速度 v=( 低速)和 ( 高速), 进给量 f= , 切削深度α p = 、 、 、 。切削方式:干切削 1 .2 实验结果分析图1 -1是 A20Z(c+m) 和 A15Zc 在不同切削速度、特定进给量和切削深度α p = 情况下切削灰铸铁时的后刀面磨损量与切削距离关系。从图上可以看出,当进给量、切削速度一定,切削深度给定时, A15Zc 的后刀面磨损量在每个切削距离测量点都小于或则等于 A20Z(c+m) 的后刀面磨损量,说明 A15Zc ***材料在切削铸铁时比 A20Z(c+m) 有更好的耐磨性; 当改变切削深度时, A15Zc 和 A20Z(c+m) 的后刀面磨损量都增大,从图 1 -2 可以看出, A20Z(c+m) 随切削深度的增大,后刀面的磨损量的增大程度大于 A15Zc 的后刀面磨损量。 3 切削距离/m 图1 -1 低速切削灰铸铁 HT200 时***后刀面磨损量( v= ) 图1 -2是 A20Z(c+m) 切削灰铸铁时,切削速度 v= ,在四个切削深度下的后刀面磨损量。 A20Z(c+m) 后刀面磨损量随切削深度的增大而增大,切削深度α p = 、 时, 后刀面磨损量急剧增大,达到了 左右,相比α p = 、 时磨损量增大了不少。在切削深度α p = 、 条件下, 切削 672m 后磨损量开始增大的比较明显,最大达到 ,相对来说磨损量不算太大。说明 A20Z(c+m) 陶瓷刀在低速下切削灰铸铁受切削深度的影响不大。后刀面磨损量/m 4 图1 -2 A20Z(c+m) 低速切削灰铸铁 HT200 时***后刀面磨损( v= ) 图1 -3是 A15Zc 低速 v= 切削灰铸铁时,在四个切削深度下的后刀面磨损量。后刀面磨损量随着切削深度的增大急剧增大, α p = 、 m 时的后刀面磨损量在切削 1120m 后没有明显差异。比较图 1 -2和图 1 -3,可以看出,当切削速度为低速,切削深度相同时, A15Zc 后刀面磨损量比 A20Z(c+m) 要小一些,说明 A15Zc 陶瓷刀适合在小的切削深度下低速切削灰铸铁,且在切削灰铸铁时, A15Zc 较 A20Z(c+m) 耐磨一些。同样, A15Zc 在低速下切削灰铸铁, 切削深度对后刀面的磨损量影响比较小。 5 图 2-4 A20Z(c+m) 高速切削灰铸铁 HT200 时***后刀面磨损( v= ) 图2-5是 A15Z c在高速下切削灰铸铁时的后刀面磨损量,切削深度分别为α p = 、 、 、