硬質合金磨加工時出現裂紋的原因和預防措施

2020-12-10

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我們經常在硬質合金磨加工時，會遇到工件產生裂紋或者直接開裂的現象，導致工件報廢，影響客戶的訂單交期，不能按時交貨，同時還造成了巨大的成本損失。針對硬質合金磨加工裂紋的問題，西迪小編特意整理相關裂紋出現的原因和預防措施，供大家學習參考，盡量減少硬質合金加工過程中的裂紋問題。

硬質合金刀具表面的磨削裂紋主要是由于磨削過程中，磨削接觸區的局部瞬時溫度過高形成磨削表面層較淺的壓應力分布，和近表面層過高的拉應力值超過材料的破斷強度造成，因此，在硬質合金磨加工過程中應盡量減小和避免瞬時高溫的產生，也就減小和避免了殘余拉應力的產生。磨削過程中的瞬時高溫往往會引起磨削表面層的機械性能的變化，這種瞬時高溫可達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，使工件表面的質量惡化，嚴重影響刀具的強度、耐磨性和使用壽命，嚴重時還會產生裂紋。因此，不僅要防止產生磨削裂紋，還必須避免磨削燒傷。在金剛石加工時，刀具表面局部瞬時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給量越大、砂輪硬度越高、砂輪粒度越細、刀具材料導熱系數越低和砂輪磨損得越厲害，都使磨削溫度升高得越厲害，則越容易產生磨削裂紋及磨削燒傷。要控制和避免硬質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生，二是加速磨削熱的傳出。

減少磨削熱的辦法是：適當降低金剛石砂輪的線速度，減小徑向進給量(粗磨?精磨?拋光分工序進行)，選取較軟的金剛石砂輪，減少工件和砂輪的接觸面積，根據磨削要求合理選擇砂輪的粒度，經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提高工件速度和軸向進給量外，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、內冷卻以及運動粘度較低的冷卻油等。另外，在精磨時，減少進給量和適當的光磨，可有效減少表層內殘余應力。

綜上所述，為了提高生產率和磨削效率，同時又要獲得較好的磨削表面質量，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給量，最后幾次進給量減小而砂輪線速度提高，并進行光磨，這樣可提高硬質合金工件磨削表面質量。為了進一步提高磨削表面質量，還可采用噴霧冷卻和高壓冷卻，選擇適宜的切削液，同時根據加工對象合理選擇砂輪和精細地修整砂輪。磨削參數的選擇原則是：磨削參數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，較大的徑向進給量、軸向進給量和工件速度。由于砂輪的線速度和徑向進給量對磨削表面層的質量影響最大，因此，磨削參數的選擇步驟是：先選較大的工件速度，再選軸向進給量，最后才選砂輪線速度和徑向進給量。

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