碳化物刀具不良情況

发布时间:2010-10-25
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碳化物刀具在使用中,經常發生下列四種不良情況,其簡單的解決方法如下:

1. 刀刃崩裂(breakage)

碳化物之軔性較差,如果選用不當,經常會發生崩裂的現象。其主要原因為機器穩定性不良、機器軸轉數過低、及刀片選用不當等。如機器經調整修理後仍不能克服問題,則更換韌性較大(含鈷量較多)的刀具或ISO編號較大之刀片。

2. 刀面凹陷(cratering)磨耗

當高速的連續切屑滑過刀面時,因摩擦作用產生一個高溫地帶,而使刀面溫度經常超過鋼的同素變態溫度,由於沃斯田鐵( 鐵)對於碳具有很大的親和力,因此碳很有可能由刀面之WC晶體中移到工件或切屑上,導致刀面缺碳而產生凹陷磨耗,此種反應即為化學擴散作用。凹陷繼續擴大的結果,會在刀面最高溫度之處產生最大的深度。此時刀具應更換含較多碳化欽之刀具或ISO編號較小之刀片。

3. 刀腹磨損(wear out) 

刀具切削工件後,逐漸磨損是正常現象,唯磨損越慢越好,解決之道是選用較硬級別之刀具材料(含碳化鎢量較多)或ISO編號較小刀片。如不能解決問題,再降低轉數,惟需比較快速與慢速切削之成本,以選定適當轉數。

4. 刀刃碎屑/剝離(chipping)

刀具若承受斷續的切削力及很高的熱衝擊作用,刃口會有微粒碎屑掉落,繼之較大的碎片掉落,形成碎屑磨耗的現象。此時刀具應選用軔性較大的刀具或ISO編號較大之刀片。

選用燒結碳化物可依照作業需要選擇,如P10、K10、M20等,以應付各種切削工作。而刀片材質之正確與否,可由刀片的磨耗狀況得到資料。在正常使用狀況下,刀腹磨耗寬度為0.7 ~ 0.8 mm 。如果超過0.8 mm ,摩擦阻力太大,刀刃容易崩裂。凹陷磨耗深度為0.2 mm ,若大於0.2mm 時則磨耗擴大到刃口,刀刃亦容易崩裂。如果這兩項磨耗是平衡的比例出現則屬正常磨耗。如果只是刀腹磨耗則可能是刀片材質太軟,如果是刀面凹陷磨耗可能是K類車削鋼料的必然結果。如果還沒有正常的磨耗,刀片很容易就崩裂,則必定是材質太硬太脆之故。所以,如何選擇一正確刀片材質除參考上述的方法外,有時得靠經驗判斷。下表示燒結碳化物的選擇基準。

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