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切割花岗岩等使用的工具磨损机理

时间:2014-04-23 10:17:01

作者:世邦机器

花岗岩加工时,金刚石工具在切削力与切削热的综合作用下,磨损主要有金刚石磨粒磨损与结合剂磨损两方面。加工过程中,金刚石磨粒不断受到工件对它的机械载荷冲击作用、热冲击和疲劳作用,主要存在磨粒局部破碎、磨粒磨平、磨粒折断、整体破碎和脱落等;结合剂磨损主要表现为结合剂表面沿切磨方向的机械擦伤、结合剂软化和磨损等。

金刚石磨粒的局部破碎产生于磨粒的尖角与棱边处。金刚石颗粒与石材间的剧烈挤压和摩擦产生的交变热应力和机械应力的冲击,使金刚石表面出现疲劳裂纹而局部破碎。另一方面,金刚石颗粒露出磨损表面的部分,尤其是棱边,当承受不了剧烈的及压力和摩擦力时,金刚石颗粒表面也将发生局部破碎,显露出许多微小的切削刃。新的微切削刃能提高金刚石工具的切削力,属于正常的磨损状态。石材对金刚石颗粒进一步的摩擦,使其表面和棱边作为切削部位进行切削,在切削过程中,交变热负载的冲击促使金刚石表层不断进行石墨转化,其外层表面硬度下降,交变的机械负荷冲击又使石墨化的外表面逐渐被磨掉,这样金刚石颗粒不断地被磨平。磨粒逐渐磨平失去有效切削刃,工具的加工能力下降,磨粒磨平属于一种有害的磨损形式,较大的机械冲击或切削力,以及加工引起的热冲击作用,使金刚石磨粒的内部缺陷产生裂纹扩展,最终使金刚石磨粒产生直接折断或破碎脱落,磨粒露出镀层部分大部分产生破碎,使金刚石磨粒出刃高度与结合剂表面齐平,整体破碎使工具丧失有效切削能力,多发生在严重磨损阶段,整体脱落是指金刚石磨粒在加过过程未产生明显的破碎而直接从结合剂上脱落。金刚石的整体脱落主要是在结合剂对磨粒的把持力不够或者交变的切削力使金刚石颗粒在结合集中不断地被晃动产生松动的情况下发生。当破碎和脱落的磨粒数超过总数1/3时,工具失效。图1-20是金刚石磨粒的集中常见磨损形式。

金刚石磨粒的磨损过程是一个渐进的磨损过程,分为3个磨损阶段;初始的快速磨损阶段(也成过度阶段)、磨损率均为常熟的稳定磨损阶栋拿磐斯人7026com约八婧蟮募铀倌ニ鸾锥巍<铀倌ニ鸾锥伪砻鞴ぞ卟荒芗绦ぷ鳎枰匦滦拚V芷谛缘幕蹈汉珊腿雀汉啥越鸶帐チ5某寤魇怯跋炱淠ニ鹦翁湍ニ鸸痰闹饕蛩亍

结合剂磨损会降低对金刚石磨粒的把持力,造成磨粒的脱落。加工过程中,花岗岩和切屑会造成结合剂表面沿切磨方向的机械擦伤。结合剂本身的磨损和切削热会使结合剂软化,结合剂对磨粒的把持力下降,易加剧磨粒的脱落。结合急剧磨损主要发生于磨损的后期,金刚石磨粒不断地破碎和脱落,使结合剂收到工件材料的摩擦,磨损速率加快;同时结合剂的磨损和软化使磨粒快速脱落,工具整体处于急剧磨损阶段,进而发生失效。

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