可转位刀片上的涂层在控制切削过程中的作用(4)

可转位刀片上的涂层在控制切削过程中的作用

等效载荷将作用在前刀面的力与接触长度联系起来，如下定义：

式中,Fc为切削力，γo为前角，lc为刀-屑接触长度。

通过使用典型的TIG氩弧焊机加热刀—工件构成的热结以及内置的K型热电偶来确定两种钢以及三种的涂层刀片热电特性（详见图3）。这种方法中，在临近刀尖和参考热电偶热端的小范围内，利用气体钨极氩弧焊来加热工件表面。被加热的工件表面与内置参考热电偶的孔的底部至少相距0.1mm。测量系统的其他细节以及工件见图3。

应当指出，每个冷端应保持在接近0℃，工件和刀柄都应当与机床绝缘以减小热电偶回路中附加电偶的影响。图4总结了所有的刀-工具构成的热电偶的试验结果。

从图4中可以看出，利用未涂层和涂层硬质合金刀具加工45钢和18/8奥氏体不锈钢时，热电势与温度呈线性关系。利用测量结果得到刀—屑接触温度。

类似（2

）式，等效热负载将平均界面温度与接触长度联系起来，可以通过下式进行估算：

式中，T为平均界面温度，lc为刀—屑接触长度。

4．结果与讨论

在一系列切削实验中，分别利用普通涂层刀具和限制接触的涂层刀具研究了各种涂层结构对于切削过程中机械性能和热学性能的影响，并建立了几种关系。正如第3部分所述，在使用涂层可转位刀片进行车削时，为了比较力学性能和热学性能，介绍了切削力和切削温度同原来长度或限制长度的比。于是，得到了等效载荷与等效热负载，即切削力或切削温度与刀-屑接触长度的关系。值得注意的是，所选择的两种钢具有不同的热学性能。经调查，市场上多出售的TiC涂层刀具、TiC/TiN复合涂层刀具和TiC/Al2O3/TiN三复合涂层的槽型刀片有一个0.14mm的刃带。下面给出两方面的概况，从而为设计和利用涂层槽型刀片提供一些有效的方法。

4.1力学方面

在实验的第一部分，论述，讨论和比较了由于涂层结构和限制接触长度，而导致切削比压和等效载荷变化的问题。