高速切削刀具磨损表面形态研究_刘战强

高速铣削加工中的刀具磨损特性研究近年来，随着制造业的发展，高速铣削加工技术逐渐成为工业制造领域中不可或缺的一环。

而对于高速铣削加工来说，刀具的磨损特性是一个重要的研究方向。

本文将探讨高速铣削加工中刀具磨损的特性，并对其影响因素进行分析。

高速铣削加工中，刀具磨损的特性与切削力、刀具材料、切削参数等因素密切相关。

首先，切削力是刀具磨损的一个重要指标。

随着切削速度的增加，切削力也会随之增加，从而增加刀具的磨损。

这是由于高速下切削力的增加导致刀具与工件的摩擦力增加，从而造成刀具表面的磨损。

其次，刀具材料对磨损特性也起着重要作用。

如今，常见的刀具材料有硬质合金、陶瓷、涂层等。

硬质合金具有较好的韧性和耐磨性，适合用于高速铣削加工。

而陶瓷材料由于其优异的高温抗氧化性能和硬度，在一些特定的高温、高速条件下更适用。

此外，涂层也可提高刀具的硬度和抗磨性，延长其使用寿命。

另外，切削参数的选择对刀具磨损也具有重要影响。

切削速度、进给量和切削深度是常见的切削参数，它们的选择应根据具体工况和工件材料加以合理调整。

过高的切削速度和进给量会导致刀具表面过度磨损，加剧刀具切削面的磨损。

而过大的切削深度容易引起刀具的断裂和剥落，从而影响加工质量。

此外，润滑方式也对刀具的磨损特性产生一定影响。

传统的润滑方式包括干摩擦和润滑剂润滑。

干摩擦往往会引起高温和摩擦热量的积累，进而加剧刀具的磨损。

而润滑剂的使用可以有效减少摩擦热量和摩擦力，从而降低刀具的磨损。

此外，润滑剂还能降低刀具与工件间的摩擦系数，提高加工表面的质量和精度。

最后，刀具消耗的监测和控制也是对刀具磨损特性研究的重要方面。

刀具消耗监测可以通过在线传感器实时监测刀具的磨损情况，从而及时判断刀具的寿命并主动进行更换。

同时，合理的刀具消耗控制也能降低生产成本和提高生产效率。

综上所述，高速铣削加工中刀具磨损特性的研究十分重要。

通过探索切削力、刀具材料、切削参数、润滑方式以及刀具消耗监测和控制等方面的因素，可以为实际生产中刀具的选择和使用提供一定的参考依据。

第25卷　第1期摩擦学学报V o l25,　N o1 2005年1月T RIBO LOGY J a n,2005高速铣削难加工材料时硬质合金刀具前刀面磨损机理及切削性能研究龙震海,王西彬,刘志兵(北京理工大学机械与车辆工程学院,北京　100081)摘要:采用涂层硬质合金刀具和细晶粒硬质合金刀具对超高强度合金钢(硬度>50HRC、抗拉强度e b> 1.4G Pa)和马氏体不锈钢(硬度>30HRC)等难加工材料进行了干式高速端面铣削试验;选择刀具寿命作为刀具切削性能的评价指标,利用X射线能谱仪和扫描电子显微镜分析了硬质合金刀具前刀面的磨损形态、磨损机理以及刀具的切削性能.结果表明:在难加工材料的高速铣削过程中,涂层硬质合金刀具主要失效形式为前刀面磨损,细晶粒硬质合金刀具主要失效形式为前刀面月牙洼磨损与剥落;2种刀具的主要磨损机理均为扩散磨损和氧化磨损.对细晶粒硬质合金刀具而言,在考虑刀具材料与工件材料适配性的基础上,必须利用合理的刃口强化处理来降低磨损初期的刃口微崩刃倾向.关键词:难加工材料;高速切削;干切削;硬质合金刀具;磨损中图分类号:T G506.1;T H117.3文献标识码:A文章编号:1004-0595(2005)01-0083-05 国防工业中大量使用的难加工材料具有导热性低、加工硬化强烈、微观组织中存在硬质相等特点[1].因此,同普通合金钢的加工过程相比,在难加工材料的切削加工过程中刀具所受的切削力和切削热明显较高.高速干式铣削加工具有加工效率和精度较高、切削力较小等特点,且在加工过程中不使用化学切削液,对环境无污染,因此在武器装备、航空航天及汽车制造等行业具有广阔的应用前景[2].随着涂层技术与细晶粒硬质合金冶炼技术的发展,以(Ti,Al)N涂层为代表具有优良高温切削性能的超硬刀具材料[3,4]在难加工材料高速切削过程中的应用越来越受到重视[5,6].刘战强等[7～10]研究了常规材料高速切削条件下的刀具磨损,发现高速切削时刀具的前刀面磨损形态不同于常速切削时的磨损形态,即其不是表现为月牙洼磨损形式,而是表现为切削刃斜面磨损形式.然而,目前针对高硬度、高强度难加工材料高速铣削加工中刀具磨损机理与切削性能的研究报道很少.为此,本文作者基于快速对比切削试验考察了(Ti,Al)N涂层与细晶粒硬质合金刀具高速干式端面铣削加工超高强度合金钢和马氏体不锈钢时的磨损特性和切削性能.1　实验部分1.1　试验方法利用DM U70ev olutio n5轴加工中心进行高速端面铣削试验,其中超高强度合金钢工件的抗拉强度e b> 1.4GPa、硬度50H RC;马氏体不锈钢工件的硬度为30HRC;工件尺寸规格均为200mm×40mm×45m m.考虑到试验所用超高强度合金钢为国内新研制的高性能结构材料,而现有的细晶粒硬质合金刀具无法在50m/min以上的切削速度下正常使用,故我们采用(Ti,Al)N涂层硬质合金刀具进行切削试验.选用2种牌号、不同Al含量的(Ti,Al)N涂层材料,分别标记为GC4025和R245.按照刀具国产化、加工型号通用化等要求,重点选择YT767、YW1、Y T798和YS30等4类细晶粒硬质合金刀具对马氏体不锈钢工件进行切削试验,刀具的几何参数列于表1,涂 表1　刀具几何参数Table1　Geometric parameters of the cutting tools V o/(°)T o/(°)r X/mm b r1/mm V o1/(°) 2980.66层材料的元素组成列于表2.收稿日期:2004-04-08;修回日期:2004-07-15/联系人龙震海,e-mail:cutting0@.作者简介:龙震海,男,1974年生,博士,讲师,目前主要从事难加工材料高效加工和先进制造技术与系统研究.表2　两种涂层材料的元素组成Table 2　Component of (Ti ,Al )N coat ingsCoatings Composition /%N Al Ti Typ e Ⅰ17.108.7274.18Tpe Ⅱ31.1629.4239.411.2　试验方案本研究着眼于硬质合金刀具高速干式铣削难加工材料时的磨损机理与刀具寿命(T ),因此,所有切削试验均按照刀具寿命试验规范ISO 8688-2进行,采用端面中心对称干切削方式.根据切削过程中刀具磨损的实际状况,分别在5s 、30s 和60s 等时间段观察前、后刀面磨损形貌,测量并记录刀具后刀面磨损量.试验过程中,选择刀具后刀面平均磨损量VB 值或刃口崩刃高度值超过0.3m m 作为磨钝或失效标准;采用工具显微镜观察刀具刃口形貌、前刀面月牙洼形状和后刀面磨损带形貌.切削试验结束以后,采用Joel -5410型扫描电子显微镜(SEM )和HP-INCA 型能谱分析仪(EDS)观察失效刀具前、后刀面磨损表面形貌特征,分析刀具磨损机理.2　结果与分析2.1　涂层硬质合金前刀面磨损工具显微镜观察表明,试验所用(Ti ,Al )N 涂层与细晶粒硬质合金刀具均表现出前、后刀面磨损失效,主切削刃微崩以及刀尖崩塌等失效形式.在相当多的情况下,当后刀面磨损量尚未达到磨钝标准、有时甚至在VB 值小于0.1mm 时,刀尖或主切削刃即已发生崩塌和破损,从而导致刀具失效.观察临近失效时的刀具前刀面发现,多数刀具呈现严重的月牙洼磨损特征.图1和图2分别示出了超高强度合金钢高速切削过程中Ⅰ型(Ti,Al)N 涂层刀具发生磨损失效时的前刀面形貌SEM 照片及磨损中心区域元素组成EDS 分析结果(切削速度v c =187m /min,a p =1mm,f z =0.1m m /z ,VB =0.3mm ).可以看出,在高速切削超高强度合金钢过程中,前刀面的磨损面区域靠近主切削刃,即切屑与前刀面的接触接近切削刃(见图1).由于工件材料属于高强度、高硬度合金钢,故刀具在切削过程中所承受的切削力较切削普通合金钢时大得多,且切削热亦大幅度增加,从而使得切削刃区域的温度高达800℃以上.在这样高的温度下,刀具材料表面硬度将会迅速降低,而且涂层材料、切屑材料的Fig 1　SEM mo rph olog y o f wo r n r ake face o f ty pe-I(Ti ,Al )N co ating to ol in cutting ultra -hig h streng th a lloy steel a t a high speed图1　高速切削超高强度合金钢时Ⅰ型(Ti,Al)N 涂层刀具磨损失效前刀面形貌SEM 照片Fig 2　EDS spectr um of the centra l w o rn area o n rake faceo f type-I (Ti,Al)N coating to ol图2　切削超高强度合金钢时Ⅰ型(Ti ,Al )N 涂层刀具前刀面磨损中心区域元素组成ED S 图谱氧化反应和二者之间的扩散过程亦有所加强.前刀面磨损区含有来自于超高强度合金钢的M n 、Cr 、Ni 及Fe 等元素,以及来自于空气的O 元素(见图2),这也可以证实前刀面在切削加工过程中发生了扩散现象和氧化反应.与此同时,如图1所示,前刀面磨损区存在2个相对分离的磨损洼面低点,分别位于主、副切削刃附近,并交汇于刀尖附近.这表明切削刃各部分的切屑流动方向并不相同,切削刃各部分之间在切削过程中发生了相互干涉.据此可以判断相应的切削方式为非自由切削.图3和图4分别示出了超高强度合金钢高速切削过程中Ⅱ型(Ti ,Al )N 涂层刀具发生磨损失效时的前刀面磨损区域形貌SEM 照片及相应的元素组成EDS 分析结果(切削速度v c =471m /min,a p =1mm ,f z =0.1mm /z ).可以看出,随着涂层材料的剥落,刀具基体上出现了较为明显的月牙洼(见图3).可以采84摩　擦　学　学　报第25卷Fig 3　SEM mo rpho lo g y o f wo rn ra ke face o f ty pe-Ⅱ(Ti ,Al )N co ating too l in cut ting ultra -high st rength alloy steel at a high speed 图3　切削超高强度合金钢时Ⅱ型(Ti,Al)N 涂层刀具前刀面磨损形貌SEM照片Fig 4　ED S spec trum o f th e cent ral wo rn ar ea on r ake face o f ty pe-Ⅱ(Ti,Al)N coa ting to ol图4　切削超高强度合金钢时Ⅱ型(Ti ,Al )N 涂层刀具前刀面磨损中心区域元素组成EDS 图谱用化学磨损和机械磨损机理来解释刀具的这种磨损特征.换言之,随着切削过程中刀具表面涂层中的粘结相与部分硬质相氧化反应的不断进行,涂层与切屑间的氧化物硬质点,如氧化钛和氧化铁等的数量显著增多,从而加剧前刀面涂层的磨粒磨损;在切削刃区域高温和刀-屑材料元素组成的梯度差异作用下,涂层材料与切屑材料之间的元素相互扩散作用显著增强;在磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损和扩散磨损的共同作用下,涂层材料发生剥落.涂层材料剥落后,切屑与刀具基体材料(主要成分为WC +Co)发生直接接触,随着粘结相元素Co 的流失,硬质点W C 颗粒在摩擦力的作用下被不断拔出刀具基体;随着表层中WC 含量不断降低,表面硬度持续降低,结果导致高温下硬度不足的前刀面出现类似月牙洼状凹形磨损弧面.凹形弧面中心区域的元素组成EDS 分析结果(参见图4)同样证实在该切削条件下前刀面在切削加工过程中发生了扩散现象和氧化反应.2.2　细晶粒硬质合金前刀面磨损使用细晶粒硬质合金刀具,在v c =286m /min 、a p =1mm 、f z =0.1mm /z 条件下对马氏体不锈钢进行高速铣削试验,相应的前刀面磨损形貌SEM 照片示于图 5.可以看出,此时主切削刃上在周期热应力和 Fig 5　SEM mor pho lo gy of the w o rn ra ke face o f fine g rain ca rbide too l in cut ting ma rtensitic steel(VB =0.1mm )图5　高速切削马氏体不锈钢时细晶硬质合金刀具前刀面磨损形貌SEM 照片(VB =0.1mm )机械应力作用下出现了垂直于刃口的纵向梳状微裂纹.考虑到铣削加工的断续切削特性,随着切削刃不断地切入和切出工件,刀具将频繁经历700～800℃高温与大气室温之间的剧烈加热、冷却交替过程,从而在刀具表面引发源于热振冲击的热疲劳裂纹.此外,在测量刀具的磨损量时,在刃口附近可以观察到积屑瘤.考虑到韧性较好的马氏体不锈钢在切削加工过程中出现较强的加工硬化和严重的毛刺现象,在切屑的挤压作用、毛刺的挂剥作用以及刀具切入、切出工件时的冲击作用下,积屑瘤在脱离前刀面的同时可引发切削刃附近的拉、压应力的交替变化.由热振产生的热疲劳微裂纹在这种拉、压应力作用下不断扩展.与此同时,在难加工材料高速切削条件下,随着单位切削力的增大和刀-屑接触长度的缩短,在切屑对前刀面单位面积压力增大的同时,刀-屑接触时产生的切削力作用点与切削刃之间的距离缩短.在刀具烧结过程中,因硬质合金中的W C 颗粒和粘结相Co 的热膨胀系数不同,粘结相中存在拉应力,这种拉应力可以同本文前述的由刀具外部传递的各种应力相互叠加,进而可导致粘结相的塑性屈服破坏.在上述因素的共同作用下,刀尖与切削刃部分产生的微裂纹与微崩刃在刃口区转变为裂纹.随着切削的继续,裂纹不断向刀具内部扩展,最终与前刀面月牙洼会合,引发剥蚀破损(见图6),进而导致刀尖及刃85第1期龙震海等:　高速铣削难加工材料时硬质合金刀具前刀面磨损机理及切削性能研究Fig 6　SEM mo rpho log y o f wo r n r ake fa ce o f fine g rain car bide to o l in cutting mar tensitic steel(V B =0.28mm )图6　高速切削马氏体不锈钢时细晶硬质合金刀具前刀面磨损形貌SEM 照片(VB =0.28mm)口部位机械强度降低、刃口受力状态改变、切屑流动受阻、刀-屑间摩擦力和切削刃附近温度升高.据此可以认为,在高速切削难加工材料过程中,前刀面月牙洼磨损的加剧和切削刃区的剥蚀破损是导致细晶硬质合金刀具失效的主要原因.2.3　刀具寿命作为评价刀具材料切削性能、工件材料切削加工性,以及刀具几何参数合理性的重要指标,刀具寿命试验是研究刀具磨损机理的重要环节[11].图7和图8Fig 7　The T -f z curv es for the fine g rain car bide to ol in cutting ma r tensitic steel 图7　高速切削马氏体不锈钢时细晶硬质合金刀具的T -f z 曲线分别示出了细晶粒硬质合金刀具高速铣削马氏体不锈钢时的刀具寿命(T )随每齿进给量和切削速度变化的关系曲线,其中T01、T02、T03和T04分别代表YT 767、YW 1、YS 30和YT 798细晶硬质合金刀具.根据图7和图8所示各曲线的斜率大小可知,切削速度和每齿进给量对刀具寿命具有显著影响;且切削速度增大导致的刀具寿命降低幅度大于每齿进给量增加导致的刀具寿命降低幅度.Fig 8　T he T -v curv es fo r the fine g rain car bideto ol in cutting mar tensitic steel图8　高速切削马氏体不锈钢时细晶硬质合金刀具的T -v 曲线 此外,切削速度提高导致切削温度大幅上升,从而显著降低刀具寿命,并严重影响工件加工表面质量和组织特性.因此,在充分利用高速切削优势的同时,应当尽可能地降低刀具成本和换刀辅助工艺时间,为此,在满足工件表面质量要求的前提下,应优先考虑提高每齿进给量.3　结论a.　硬质合金刀具在难加工材料的高速铣削加工中的主要失效形式为前刀面月牙洼磨损和前刀面剥落.b.　高速切削条件下硬质合金刀具的主要磨损机理为磨粒磨损、粘着磨损、扩散磨损和氧化磨损,其中以扩散磨损和氧化磨损居主导地位.c.　Al 含量较高的(Ti,Al)N 涂层涂覆硬质合金刀具的切削效果较为理想;就细晶粒硬质合金刀具而言,在考虑刀具材料与工件材料适配性的基础上,必须进行合理的刃口强化处理,以减轻磨损初期的刃口微崩刃和磨损中期的前刀面剥蚀破损.参考文献:[1]　韩荣第,于启勋.难加工材料切削加工[M ].北京:机械工业出版社,1996.[2]　王西彬,解丽静.超高速切削技术及其新进展[J ].中国机械工程,2000,11(2):190-194.Wang X B,Xie L J .Technical s tatus and progres s in h igh-speed cutting [J ].China M ech anical Engineering,2000,1186摩　擦　学　学　报第25卷(2):190-194.[3]　J aw aid A,Kok sal S,Sh arif 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scanning electron microscope,w hile the elemental com positio ns in the central w o rn a rea w ere determined using an energy dispersiv e spectrom eter,w hich w ere aiming at rev ealing the w ear m echa nism s of the cutting to ols and examining the cutting performance and liv es of the cutting too ls .It wa s found that the carbide tools w ere do mina ted by rake face abrasiv e w ear,adhesion w ea r,diffusion w ea r,and chemical wear,in cutting the difficult-to -cut ma terials at high-speed,which w ere accom panied by thespalling of the coating o n the rake face to ex pose the carbide substra te a nd the chippings of the cutting edg es .The (Ti ,Al )N co ated carbide tool w ith a higher Al co ntent in the coating had better cutting perfo rmance ,and it w as imperativ e to introduce pro per reinfo rcing fo r the fine g rain carbide to ol so as to reduce its micro-chipping at th e initial w ea r stag e.Key words :difficult -to -cut ma terials ;hig h -speed cutting ;dry machining ;ca rbide too l ;wear Author :LON G Zhen-hai,male,bo rn in 1974,Ph.D.,Lecturer,e-mail :cutting0@87第1期龙震海等:　高速铣削难加工材料时硬质合金刀具前刀面磨损机理及切削性能研究。

2009年11月农业机械学报第40卷第11期高速车削铁基高温合金硬质合金刀具磨损机理＊刘　超　艾　兴　刘战强　万　熠(山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南250061) 【摘要】　使用4种硬质合金涂层和非涂层刀具材料进行铁基高温合金G H2132的高速干车削试验,采用电子扫描显微镜(SEM )观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS )分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析。

研究结果表明,使用硬质合金刀具材料高速干车削铁基高温合金G H2132时,刀具的磨损机理主要为粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损并伴有少量的微崩刃。

高速切削时刀具的前刀面磨损形态不同于常速切削时的磨损形态,即磨损不表现为月牙洼的形式,而是表现为切削刃处磨损最大的斜面磨损形式,前刀面磨损区域随切削速度提高而减小,但磨损深度增大。

关键词:刀具　高温合金　高速车削　磨损中图分类号:T G501文献标识码:AWear Mechanism of Cemented Carbide Tool in High Speed Machining Iron -based Su peralloy GH2132Liu Chao Ai Xing Liu Zhanqiang Wan Yi(Key Laboratory of High Ef ficiency and Clean Mechanical Manufacture ,Ministry of Education ,Shandong University ,J i 'nan 250061,China )AbstractFour kinds of cemented carbide tools w ere used to turn Iron -based superalloy GH 2132at hig h -speed under dry cutting condition .Wear morpholog y of cutting tool w as observed by SEM ,and element distributio n of tool surface w as analy zed by EDS .Adhesive wear ,oxidation w ear and diffusionw ith micro -chipping were the main w ear mechanisms of the cemented carbide tool .The rake face w ear of the cutting tools in high speed m achining w as different from that in conventional speed machining .Namely ,the rake face w as not characterized by crater wear but by slope -plane -wear w ith the maximum w ear at the cutting edge .Furthermo re ,the w orn area of the rake face decreased w ith cutting speed and the w ear depth increased corresponding ly .Key words Tool ,Superalloys ,High speed turning ,Wear收稿日期:2009-05-18　修回日期:2009-06-04＊国家“973”重点基础研究发展计划资助项目(2009CB724402)作者简介:刘超,博士生,主要从事高速切削摩擦学研究,E -mail :lxblgy @ 引言GH2132(0Cr15Ni26M oVTi2B )是一种时效硬化型铁基高温合金。

高速铣削航空铝合金7050-T7451时刀具的磨损破损
万熠;艾兴;刘战强;宋良煜
【期刊名称】《机械工程学报》
【年(卷),期】2007(43)4
【摘要】分析涂层硬质合金刀具高速铣削航空铝合金7050-T7451时的磨损、破损形态,通过正交试验研究了高速铣削航空铝合金的铣削力及其变化规律,提出模拟高速铣削刀具裂纹萌生的脉冲激光热冲击试验方法,研究铣削力和热应力在刀具磨损、破损过程中的不同作用。

试验和理论分析证明:高速铣削航空铝合金7050-
T7451时,热应力使刀具萌生裂纹,裂纹在热应力和机械应力综合作用下扩展。

研究刀具失效机理,证明:高速铣削航空铝合金时,粘结磨损和扩散磨损是主要磨损机理。

提出通过提高切削系统稳定性和优化切削参数,可以有效降低机械应力对刀具的冲击作用,并在生产现场收到良好的效果。

【总页数】6页(P103-108)
【关键词】高速铣削;刀具磨损;铝合金;失效机理
【作者】万熠;艾兴;刘战强;宋良煜
【作者单位】山东大学机械工程学院;成都飞机工业(集团)有限责任公司数控加工厂【正文语种】中文
【中图分类】TG506
【相关文献】
1.硬质合金刀具高速铣削航空铝合金时的磨损形态及磨损机理 [J], 万熠;刘战强;艾兴;潘永智
2.高速铣削7050-T7451铝合金时影响铣削力的因素 [J], 唐克岩;陈远新;王小莉
3.高速铣削时氮铝钛涂层刀具在不同介质下的刀具磨损研究 [J], 魏莎莎
4.7075铝合金高速铣削表面质量及刀具磨损机理 [J], 岳修杰;张平;宋爱利;李宝顺;于晓
5.金刚石涂层刀具高速铣削石墨的磨损形态与破损机理 [J], 钟启茂
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高速切削加工中刀具磨损机理分析与优化近年来，随着制造技术的不断发展，高速切削加工技术已经成为现代制造业中的重要环节。

然而，高速切削加工过程中刀具的磨损问题一直困扰着制造商。

刀具磨损不仅会直接影响加工质量和效率，还会增加生产成本。

因此，对高速切削加工中刀具磨损机理进行深入分析与优化显得尤为重要。

首先，刀具磨损的机理是需要我们认真探究的。

在高速切削加工中，尤其是在复杂的零件加工过程中，刀具会受到很大的力和温度的冲击。

这些力和温度会导致刀具材料的塑性变形、热膨胀和化学反应等现象。

其中，热膨胀是导致刀具磨损的重要因素之一。

高速切削加工过程中，刀具会不断受到瞬间高温的冲击，而热膨胀会导致刀具表面产生应力集中的现象，从而加剧了刀具的磨损。

其次，我们需要针对刀具磨损机理进行优化。

为了减少刀具磨损，可以从多个方面入手。

首先，可以通过选择合适的刀具材料来降低磨损。

高速切削加工通常需要使用高硬度和高耐磨性的刀具材料，如硬质合金、陶瓷和CBN等。

这些材料具有良好的热稳定性和磨损抗性，可以延长刀具的使用寿命。

其次，可以通过改进切削参数来降低刀具磨损。

切削速度、进给量和切削深度等参数的选择会直接影响刀具的磨损程度。

合理地选择切削参数可以减小刀具受到的冲击力和温度，从而降低磨损风险。

此外，还可以通过改进刀具的几何形状来优化切削过程。

例如，采用刀具的镜面涂层、刀具的刃角和刀具的槽型等，可以减小切削过程中刀具与工件的摩擦力和热膨胀现象，从而降低刀具的磨损。

最后，我们需要进一步加强对刀具磨损的监测和维护。

为了准确地判断刀具磨损程度，可以采用数控车床、激光光电传感器等设备进行监测。

及时发现和处理刀具的磨损问题，可以避免刀具的过度磨损，延长刀具的使用寿命。

此外，定期对刀具进行维护也是必不可少的。

如清洗刀具表面的切削剂和碎屑、及时更换磨损严重的刀具，都可以帮助减少刀具磨损的发生。

综上所述，高速切削加工中刀具磨损机理分析与优化是现代制造业中的重要课题。

工艺与检测㈣ａｎｄ瑚高速切削刀具的扩散磨损检测研究’王英姿①陶文宏①杨中喜①李友生②（（Ｄ济南大学材料科学与工程学院，山东济南２５００２２；②山东大学机械工程学院，山东济南２５００６１）摘要：针对目前高速切削加工刀具的扩散磨损检测比较难的问题。

采用将车削加工钛合金（．ＩＩｉ－６Ａｉ－４Ｖ）的硬质合金刀具在最大磨损处切割，然后利用带能谱分析的扫描电子显微镜的特点。

对刀具后刀面最大磨损处的截面进行观察和元素分析。

从而检测了硬质合金刀具后刀面与钛合金粘结层之间的元素扩散。

这种元素扩散的分析检测方法可以为高速切削加工刀具的扩散磨损研究提供帮助。

关键词：扫描电镜能谱分析扩散磨损ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＷｅａｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕｔｔｉｎｇＴｏｏｌｉｎＨｉｇｈＳｐｅｅｄＭａｃｈｉｎｉｎｇＷＡＮＧＹｉｎｇｚｉ①－ＴＡＯＷｅｎｈｏｎｇ①－ＹＡＮＧＺｈｏｎｇｘｉ①－ＬＩＹｏｕｓｈｅｎｇ⑦（（王）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ－ｊｉ’ｎａｉｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－ｊｉ’ｎａｘｌ２５００２２，ＣＨＮ；＠）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－ｊｉ’ｎａｎ２５００６１。

ＣＨＮ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｄｅｔｅｃｔｄｉｆｆｕｓｉｏｎｗｅａｌ＂ｏｆｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌ－８０ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｅｍｅｎｔｅｄｃａｒｂｉｄｅｔｏｏｌＷ８８ｔｒａｖｅｒｓｅｄａｔｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｗｅａｒｆｌｌｔ屯ａｗｈｉｃｈＷａＳｕｓｅｄｔｏｔｕｒｎｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ（Ｔｉ一６ＡＩ－４Ｖ）－ｔｈｅｎｍａｋｉｎｇＵｓｅｏｆｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ｗｉｔｈＸ—ｒａｙｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ（ＥＤＳ）－ａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｓｄｉｆｆｕｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆｌａｎｋｆａｃｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌａｎｄａｄｈｅｓｉｏｎｌａｙｅｒＷａｇｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｏｖｅｈｅｌｐｆｏｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎｗｅａｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｉｎｈｉ．ｇｈｓｐｅｅｄｍａｃｈｉｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＥＭ；ＥＤＸ；ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＷｅａｒ高速切削加工技术已成为切削加工的主流，在高速切削条件下，刀具占主导地位的磨损机理与常规速度下刀具的磨损机理有所不同。