對切削角度和自由角度對刀具磨損的影響

    對切削角度和自由角度對刀具磨損的影響的研究，是在一個(gè)銑刀頭的未鍍層可轉(zhuǎn)位刀片上進(jìn)行的。在傳統(tǒng)的切削參數(shù)(vc= 45m/min，fz=0.03mm)上，切削楔的幾何外形對刀具磨損的影響可以被忽略不計(jì)。所有的刀具都顯示出極小的自由面磨損。最大的磨損量為在一個(gè)切削量Vw=470cm3之后的VB=30µm。切削角度g變量在vc=75m/min的較高速度下，顯示出較大的切削角度可延長刀具的使用壽命。

    在采用較小的切削角度時(shí)，由于機(jī)械載荷較大，因此在刀片邊緣容易產(chǎn)生噴濺。這種噴濺會(huì)造成刀具的早期失靈。如果切削角度較大，達(dá)到g=14°和g=20°時(shí)，則刀具的磨損就會(huì)變緩。g=20的刀具同樣會(huì)出現(xiàn)刀片邊緣噴濺，這是因?yàn)樾ń莃=58°較小。

    正向的切削角度一方面可以帶來較小的工作力，刀片只會(huì)受到較小的載荷；另一方面卻會(huì)生成較小的楔角度，造成不穩(wěn)定的機(jī)械切割。此外，在切削速度較高時(shí)，所產(chǎn)生的工藝熱量不能充分地從刀刃上被排走，刀具從而會(huì)受到很大的熱載荷。采取g=14°切削角度的刀具可以達(dá)到最好的折衷程度，即切削力小，刀具邊緣穩(wěn)定，其磨損狀態(tài)達(dá)到最佳。

    除了切削角度之外，自由角度a也是刀具宏觀幾何外形的一個(gè)決定性的因素。在采用傳統(tǒng)的切削參數(shù)（Vc=45m/min）對鈦金屬進(jìn)行銑削時(shí)，所有所試驗(yàn)的自由角度都顯示較小的磨損痕跡寬度，這些磨損主要都是磨損和大噴濺導(dǎo)致的(圖4)。自由角度小(a=6)的刀具顯示出良好的磨損狀況。這與廣泛認(rèn)為的在加工鈦合金時(shí)必須采用大自由角度的設(shè)想相違。REM對所磨損刀片進(jìn)行的試驗(yàn)顯示出刀片邊緣有較小的磨蝕，但是磨蝕被限定在噴濺范圍之內(nèi)�？偟膩碚f，這不會(huì)導(dǎo)致刀具的早期失效。

   如果把切削速度提高到vc=75m/min的話，刀具會(huì)在a=15°的自由角度和a=18°時(shí)因刀片邊緣噴濺而會(huì)在很低的切削量下失效。只有當(dāng)自由角度為a=6°時(shí)，才顯示出一種恒定的和較低的磨損。這個(gè)自由角度的數(shù)據(jù)要明顯比鋁加工時(shí)通常采用的a=12～14°的自由角度來得小。