钎焊金刚石砂轮磨削YG8硬质合金的试验研究

作者:张大将;王颖达;陈世隐;黄国钦; 刊名:超硬材料工程 上传者:张廊岩

【摘要】采用细粒度钎焊金刚石砂轮(粒度100/120)对YG8硬质合金进行磨削性能评价.结果表明:法向磨削力和切向磨削力均随着砂轮线速度的增大而减小、随着工件进给速度和磨削深度的增加而增大,其中磨削深度对磨削力的影响最大;法向磨削力与切向磨削力存在线性关系,其比值约为4.17;砂轮/工件接触面符合库伦摩擦定律,滑动摩擦系数为0.24;磨削后工件表面粗糙度随着砂轮线速度的增加而下降、随着进给速度和切深的增加而增加,其垂直方向粗糙度0.6~0.9μm,平行方向粗糙度0.05~0.2μm.

全文阅读

硬质合金是由高硬度的WC颗粒和相对韧性较好的结合剂组成的复合材料,具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,广泛用于切削刀具、矿山钻头、模具等领域。然而,也正是其硬度高、大脆性等特点使其难于加工,成为典型的难加工材料之一。因此,采用金刚石砂轮磨削一直是硬质合合金的主要加工手段。近年来,钎焊金刚石砂轮因其比树脂、电镀、陶瓷结合剂砂轮具有更强的把持力,更高的出露高度(70%~80%),更大的容屑空间等特点[1],成为各种难加工材料高效磨削竞先应用研究的热点[1-7]。本文以YG8硬质合金为磨削对象,从磨削力、磨削力比、加工后工件表面粗糙度等方面对钎焊金刚石砂轮在硬质合金磨削应用方面进行试验评价。1试验方案本文所用工件材料为YG8硬质合金,其主要机械性能如表1所示,尺寸为20mm20mm12mm。表1YG8硬质合金材料性能Table1MaterialperformanceofYG8cementedcarbide牌号硬度(HRA)抗弯强度(N/mm2)冲击韧性(J/cm2)杨氏弹性模量(kN/mm2)YG88918402.5600实验所用钎焊金刚石砂轮,如图1所示,采用真空炉钎焊方法制备所得,钎焊工艺参数为:真空度0.10Pa、钎焊温度1030,保温时间10min。砂轮基体为40Cr,其尺寸如下:直径350mm,砂轮厚度25mm,磨料层宽度15mm,中心孔直径127mm。图1钎焊金刚石砂轮Fig.1Brazeddiamondwheel钎料采用镍基合金粉末BNi82CrSiBFe。金刚石为ISD1650,粒度为100/120,粒径为125m~150m。磨削实验在BLOHM高速平面磨床上进行,测试系统如图2所示。磨削过程中采用Kistler9257B型测力仪进行磨削力监测。采用DEWEsoft进行数据采集和分析。采用顺磨方式,加冷却液。磨削参数组合如表2所示。为了保证试验的准确性,每个磨削参数下做3次磨削试验,对三次实验数值取平均值作为该参数下的磨削实验结果。图2磨削试验示意图Fig.2Schematicdiagramofgrindingtest表2磨削试验参数Table2Parametersforgrindingtest砂轮的线速度(m/s)30、60、90、120磨削深度(m)10、20、30、40工件进给速(mm/min)500、1000、1500、2000磨削后采用德国Mahr公司粗糙度测量仪XR20对磨削面的平行和垂直于磨削方向的粗糙度进行测量。采样长度为5.6mm,为了减小测量误差,每个方向测量5个位置,求其平均值作为该试样表面粗糙度值。2试验结果与分析2.1磨削参数对磨削力的影响钎焊金刚石砂轮磨削YG8硬质合金试验所测得的磨削力结果如图3至图5所示。从图中可以看出,法向磨削力Fn和切向磨削力Ft随着砂轮线速度vs的提高而减小,随着进给速度vw的增大而增大,随磨削深度ap的增大而增大。(a)法向磨削力(b)切向磨削力图3砂轮线速度对磨削力的影响Fig.3Influenceofgrindingwheellinearvelocityongrindingforce(a)法向磨削力(b)切向磨削力图4磨削深度对磨削力的影响Fig.4Influenceofgrindingdepthongrindingforce(a)法向磨削力(b)切向磨削力图5进给速度对磨削力的影响Fig.5Influenceoffeedspeedongrindingforce磨削力是研究磨削过程的重要特征参数之一,现有的磨削力预测方法是建立基于磨削试验的经验公式,

参考文献

引证文献

问答

我要提问