喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 大連工業(yè)大學藝術與信息工程學院 畢業(yè)設計文獻查閱及翻譯 2020屆 機械工程及自動化 專業(yè) 英文題目：Tool Wear Mechanisms On The Flank Surface Of Cutting Inserts 中文題目：在高速潮濕機械加工條件下后刀面表層磨損機理 學生姓名：王小苗 班級學號：機械168-15 指導教師： 尉曉娟 職 稱： 導師 所在系： 機電與信息工程系 在高速潮濕機械加工條件下后刀面表層磨損機理 1引言 幾乎每類型用機器制造譬如轉動, 碾碎, 鉆井, 研..., 使用切口流體協(xié)助零件的有效的生產(chǎn)當設定標準由生產(chǎn)商[ 1 ] 需要。 使用蓄冷劑以一些切割工具物質起因嚴厲失敗由于缺乏他們的對熱沖擊的抵抗(如AL2.O3 陶瓷), 過去經(jīng)常轉動鋼。 其它切割工具材料象立方體硼氮化物(CBN) 可能被使用沒有蓄冷劑, 由于類型他們的作用。 使用CBN 的目標將提高工件 的溫度對上流因此它變柔和和當?shù)乜赡苋菀椎赜脵C器制造。 原因在使用切削液之后可能被總結如下。 延長切割工具壽命由減少達到熱量引起和結果較少磨損率達到。 它從剪區(qū)域和被形成的芯片并且將散熱。 冷卻高質量材料工作片斷在操作之下充當一個重要角色從表面的熱量畸變并且表層下?lián)p傷是必須被消滅或主要使到產(chǎn)物一個高質量產(chǎn)品降低過熱的結果。 減少切削力由它潤滑的作用在聯(lián)接口區(qū)域和清潔切削區(qū)在用機器制造從小芯片期間。 二個主要原因至于使用切口流體冷卻和潤滑。 切削液作為蓄冷劑: 用途的可變的特征和情況確定切口流體的蓄冷劑行動, 哪些改進熱傳遞在剪區(qū)域在先鋒之間, 工作片斷, 并且切口流體。 蓄冷劑的物產(chǎn)必須在這種情況下包括高熱容量使熱和好導熱性失去控制吸收熱從切口區(qū)域。 水基的蓄冷劑乳化液以它的優(yōu)秀高熱容量能減少工具穿戴。 切削液作為潤滑劑: 目的將減少摩擦在先鋒之間, 傾斜面孔和工作片斷材料或減少切口力量(正切組分) 。 當摩擦下降熱引起下降。 結果, 切割工具穿戴率被減少并且表面結束被改進。 切削液物產(chǎn) 免于可感知的氣味 保存清晰在生活中 種類和 表層和孔。 腐蝕保護對機器零件和工作編結。 有效用術語工具生活, 安全, 稀釋比率, 并且可變的生活。 1.1切削液類型 切削液有二個主要類別 清潔的切削液 清潔的切削液是窮的在他們的蓄冷劑特征是很好的潤滑液。 他們由充斥應用工作區(qū)域由泵浦和被重新傳布通過過濾器, 坦克和噴管。 這型由水不稀釋, 并且可以包含潤滑和極壓力添加劑提高他們的切口表現(xiàn)。 這型用法降低他們的冷卻的能力, 避免火災危險, 保證操作員健康與安全風險。 . 水基于的或水溶切削液 這個小組被細分入三個類別: 1. 乳化液` 礦物可溶解' 白色乳狀顏色由于油乳化液在水中。 包含從40%-80% 礦物油和一種乳化劑在腐蝕抗化劑旁邊, 在生物殺傷劑旁邊禁止細菌成長。 2. 微乳化液` 半合成' 發(fā)明了在80 年代之內, 有較少油含量和或更高的乳化劑比率10%-40% 油。 由于使流體更加透亮和容易看工作片斷在操作期間的高水平乳化劑油小滴大小在流體更小。 其它重要好處是在它的能力乳化油任一漏出從機器零件在切口流體, 腐蝕抗化劑, 并且細菌控制。 3. 礦物油自由` 合成物質' 是化學制品的混合, 水, 細菌控制, 腐蝕抗化劑, 并且染料。 不包含任何礦物油, 并且提供好可見性 流動性需要采取對機器零件潤滑的更多注意因為它不應該留下油膜在機器零件, 并且可能導致密封嚴 1.2 切削液選擇 許多因素影響切削液的選擇; 主要工作材料片段, 類型機器的操作, 機械工具零件, 油漆, 并且密封。 表5-1 準備在機械工具產(chǎn)業(yè)研究協(xié)會提供建議在類型流體被使用。 1.3 蓄冷劑管理 達到一個高水平切削液表現(xiàn)和成本實效, 蓄冷劑回收系統(tǒng)應該被安裝在工廠。 這個系統(tǒng)將減少相當數(shù)量新被購買的蓄冷劑集中和蓄冷劑一次性, 哪些將減少制造費用。 它或者由公司做或被租賃, 取決于公司預算和管理方針。 表5-1 指南對于切口流體的選擇為一般車間應用。 機器制造 操作 制件材料 自由用機器制造 并且低碳鋼 媒介碳鋼 高碳鋼 防銹和熱處理 抗性合金 磨削 清楚的型可溶解油, 半合成物質或化學制品研的流體 車削 一般用途, 可溶解油, 半 綜合性或綜合性流體 極壓可溶解油, 半合成或合成性流體 銑削 一般目的,可溶解油,半合成物質 或合成物質流體 極壓可溶物 油,半合成物質或 綜合性流體 極壓可溶解油, 半合成或綜合性流體（清潔的切削液可能是必要） 鉆削 極壓溶物油,半合成物質或 綜合性流體 插齒 極壓溶解油, 半合成或綜合性流體 整潔切口上油更好 滾齒 極壓可溶解油, 半合成或合成性流體(整潔的切口油也許是更好的) 清潔的切削液 珩齒 極壓可溶解油, 半合成或合成性流體( 清潔的切削液也許是更好的) 輕拍 極壓可溶解油,半合成或合成性流體(切削液也許是必要的) 清潔的切削液更好 注: 一些詞條故意地延伸二個或更多專欄, 表明可能大范圍的應用。 其它詞條被限制對工作材料具體組。 采用愛德華和懷特 1.4 機器磨損在濕高速用機器制造之下 這是共同的信仰, 蓄冷劑用法在金屬切口減少切口溫度和延長工具生活。 但是, 這研究表示, 這不一定是真實的被推斷在切口插入物材料。 相似的研究被執(zhí)行了對不同的切口插入物材料和切口情況支持我們的結果。 顧?等[ 36 ] 記錄了在工具磨損機制上的一個區(qū)別在C5 干燥和濕切口碾碎的插入物之間。 Tonshoff（人名） 等[ 44 ] 并且陳列了不同的穿戴機制在AL2.O3/TiC 插入物在用機器制造ASTM 5115, 當使用蓄冷劑乳化液與干燥切口比較了。 另外, Avila 和Abrao [ 20 ] 體驗了在穿戴機制上的區(qū)別被激活在側面邊, 當使用不同的蓄冷劑在測試AL2.O3lTiC 工具在用機器制造AISI4340 鋼。磨損機制和切口插入物的行為被學習在這研究在濕上流速度用機器制造的(WHSM) 情況下不充分地被了解。 所以, 這是這研究嘗試集中于貢獻在涂層發(fā)展和最近被開發(fā)的材料涂層技術為了升級他們的表現(xiàn)在堅韌用機器制造的情況。 這可貴的研究提供在有利的洞察入生產(chǎn)省時和增量。在競爭全球性經(jīng)濟中成本的降低是根本的解決方法; 這樣保護了地方市場和尋找新的市場。 1.5 實驗性觀察在未上漆的用水泥涂的碳化物切口插入物穿戴機制在高速濕用機器制造 在這個部分, 被觀察的穿戴機制被提出未上漆的用水泥涂的碳化物工具(KC313) 在用機器制造ASTM 4140 鋼在潮濕情況下。 用水泥涂的碳化物整體表現(xiàn)在使用乳化液蓄冷劑之下被改進了根據(jù)延伸的工具生活和減少用機器制造的費用。 不同的類型穿戴機制被激活了在切口插入物的側面邊由于使用蓄冷劑乳化液在用機器制造的過程期間。 這歸結于蓄冷劑的作用在減少切割工具邊緣和剪區(qū)域的平均溫度在用機器制造期間。 結果磨蝕穿戴被減少了主導的更長的工具生活。 切割工具材料不同地表現(xiàn)對蓄冷劑由于他們對熱沖擊的各種各樣的抵抗。 以下觀察記錄了用水泥涂的碳化物行為在高速用機器制造期間在濕切口之下。 圖5-1 展示切口插入物的側面邊被使用以180m/ 的切口速度分鐘。 SEM 圖象被記錄了在7 分鐘用機器制造以后。 它顯示微磨蝕穿戴, 哪些由狹窄的凹線辨認沿側面邊在金屬流程的方向, 支持以相似的觀察由巴恩斯和Pashby（人名） [ 41 ] 提供在鋁里測試的通過蓄冷劑鉆井插入物SiC 金屬矩陣綜合。 因為先鋒是切口插入物幾何的最微弱的部份, 漸近破裂開始的第一由于早期的非光滑的訂婚在工具和工作片斷材料之間。 并且, 這歸結于也許導致言詞一致的失敗在瞬變被去骨切片的側面切口楔子區(qū)域的重音集中[ 51, 52] 。 微黏附力穿戴的同樣圖象能看在邊和工具由半錐體表明 127 形狀在切割工具的邊。 調查進一步, 徒升視線內被采取了在 側面邊以1000 次的放大和提出在圖5-2.A 。 它顯示清楚的微磨蝕穿戴被排列在金屬流程的方向, 那里鈷黏合劑比推出作為大球狀小滴的WC 五谷被佩帶了首先在更高的穿戴率。 圖5-2B 提供a 迅速移動在被采取在其它地點為同樣側面邊的觀點。 熱量點蝕由黑斑點顯露用不同的深度和微小的裂縫, 繁殖在多方向由于使用蓄冷劑。 所以 點蝕, 微黏附力和微磨蝕的低水平被激活在濕切口之下; 當高水平微磨蝕穿戴被激活在干燥切口之下(依照被提出在早先章節(jié)) 。 圖5-3.A 被采取了為切口插入物用機器制造在150mlmin 。 它顯示一身典型的微黏附力穿戴, 那里芯片金屬的數(shù)量臨時地被遵守了在側面邊。 Kopac [ 53 ] 陳列了相似發(fā)現(xiàn)測試HSS 錫鉆子插入物在鉆井SAE1045 鋼里。 這種被遵守的金屬以后會被采拿走WC 五谷并且黏合劑從切口插入材料并且過程繼續(xù)。 為了探索也許存在的其它類型穿戴, a 迅速移動在看法以750 次的放大被采取了依照被顯示在圖5-3B 。 圖5-3B 展示二穿戴方式; 首先, 微熱量鎮(zhèn)壓由垂直鎮(zhèn)壓表明位于圖片的右邊, 并且支持以Deamley 和Trent [ 27 的] 相似的研究結果。 第二, 微磨蝕穿戴在WC 五谷將被采圖象的左邊在鈷黏合劑被微磨蝕嚴厲地毀壞了之后。 鈷黏合劑是小五谷并且WC 是大大小五谷。 黏合劑的嚴厲畸變與WC 五谷一起也許歸結于微黏附力和微磨蝕的活化作用 圖5-1 SEM 圖象(KC313) 顯示微磨蝕和微黏附力(濕) 。 (a) SEM 微寫器(KC313) 在180m/分鐘顯示微磨蝕何處鈷黏合劑被佩帶了首先留下被推出的WC 球狀小滴(濕) 。 (b) SEM 微寫器(KC313) 在180m/分鐘顯示熱量點蝕(濕) 。 圖5-2 被擴大化的看法(KC313) 在濕切口之下: (a) SEM 微寫器(KC313) 在鈷黏合劑被佩帶首先留下被推出的WC 球狀小滴的180mlmin 顯示的微磨蝕(濕), (b) SEM 微寫器(KC313) 在180 。m/分鐘顯示熱量點蝕(濕) 。 (a) SEM 圖象顯示微黏附力穿戴機制在150m/ 之下分鐘(濕) 。 (b) (b) SEM 圖象顯示微熱量鎮(zhèn)壓, 并且微磨蝕。 圖5-3 被擴大化的看法(KC313) 在150m/分鐘(濕): (a) SEM 圖象顯示微黏附力穿戴機制在150m/ 之下分鐘(濕), (b) SEM 圖象顯示微疲勞鎮(zhèn)壓, 并且微磨蝕(濕) 。 佩帶在速度和蓄冷劑介紹的切口情況之時。 所以, 微疲勞, 微磨蝕, 并且微黏附力穿戴機制被激活在濕情況下, 當高水平微磨蝕被觀察了在干燥一個之下。 其次, 圖5-4.A 被采取了以下更低的速度(120m/分鐘) 。 它顯示組合邊緣(BUE) 承受了它的存在在切割工具的生活中, 相似與黃[ 13 ], 顧?等[ 36 ] 并且Venkatsh 等[ 55 ] 。 這BUE 保護了工具邊緣和延長它的生活。 在干燥切口之下BUE 出現(xiàn)以更低的速度(90 和60 m/分鐘), 但當介紹蓄冷劑BUE 開始顯現(xiàn)出以更高的速度, 這歸結于下落在剪區(qū)域溫度影響芯片金屬流程在切割工具邊緣, 由使延展性降低到一平實高級比那個存在在干燥條件切口。 結果, 芯片金屬起動積累容易在接口在金屬芯片流程之間, 切割工具邊緣和火山口浮出水面形成BUE 。 除BUE 形成之外, 微磨蝕穿戴被激活了以這速度由狹窄的凹線表明。 探索其它穿戴機制a 的可能性迅速移動在看法以3500 次的放大被采取了和被顯示了在圖5-4B 。 微疲勞是顯然的由被繁殖的鎮(zhèn)壓在圖象相似與Deamley 和Trent [ 27 ] 發(fā)現(xiàn)。 此外, 圖5-4B 顯示微磨蝕穿戴的征兆, 由鈷黏合劑磨蝕和大被推出的WC 五谷遺骸的顯露。 但是, 微磨蝕出現(xiàn)以這120m/ 的速度分鐘比同樣型微佩帶觀察在150 m/ 較不嚴厲的極小速度, 支持以巴恩斯[ 41 個] 相似的研究結果。 所以, 微磨蝕, BUE 和微疲勞被激活了在濕情況下當, 黏附力, 高水平微磨蝕, 并且BUE 不是在干燥切口之下。 (a) (KC313) 顯示組合邊緣的SEM 圖象在120m/ 之下分鐘(濕) 。 (b) (KC3 13) 顯示微疲勞的SEM 圖象, 并且微磨蝕(濕) 。 圖5-4 SEM 圖象(KC313) 在120m/分鐘(濕), (a) SEM 圖象(KC313) 。 顯示組合邊緣, (b) (KC313) 顯示微疲勞和微磨蝕的SEM 圖象。 133 圖5-5 是為切割工具用機器制造在90m/分鐘, 那禮物好 工具生活一個階段捕獲在BUE 被采了之后。 側面旁邊展示巨型的金屬黏附力的底部從工作片斷材料。 圖的上部在邊緣顯示邊緣破裂。 站立在邊緣破裂原因, 迅速移動在看法以2000 次的放大被提出在圖5-6.A 。 微疲勞裂縫圖象能看并且微損耗由許多孔顯露, 并且支持以Lim 等[ 31 ] 觀察在HSS 錫插入物。 由于BUE 破裂從切割工具邊緣, 少量從切割工具材料是被采的忘記的許多孔。 圖5-6B 是另迅速移動在景色的側面邊的上部以1000 次的放大和顯示微磨蝕穿戴由狹窄的凹線表明。 此外, 確切的型微佩帶機制出現(xiàn)在側面邊在60 m/ 之下分鐘。 所以, 與干燥切口比較以90 m/ 的切口速度分鐘和60 m/分鐘, 較少微磨蝕, 更大的BUE 形成, 并且更高的微損耗率被激活了。 圖5-5 SEM 圖象顯示工具邊緣在積累邊緣以后被采了。 (a) SEM 圖象顯示微疲勞裂縫, 并且微損耗。 (b) SEM 圖象顯示微磨蝕。 圖5-6 SEM 圖象(KC313) 在90m/分鐘:(a) SEM 圖象顯示微疲勞裂縫, 并且微損耗, (b) SEM 圖象顯示微磨蝕。 5.4 實驗性觀察在上漆的用水泥涂的碳化物穿戴機制與錫TiCN 錫涂層在高速濕用機器制造 調查三明治涂層穿戴機制在濕切口之下被提出在這個部分從穿戴開始早期。 圖5-7 展示早期工具穿戴開始在先鋒當切開在410m/分鐘。 邊緣破裂能被看見, 它開始了在先鋒適當非光滑的聯(lián)絡在工具之間, 工作片斷, 微磨蝕和重音集中。 調查進一步其它可能的原因在那導致涂層剝落的邊緣破裂之后, a 迅速移動在看法以2000 次的放大被采取了和被提出了在圖5-8.A 。 涂層破裂能被看見錫(的地方上部涂層的) 片段被金屬芯片采了。 這結果微磨蝕的發(fā)生了那導致涂層剝落。 另一方面, 邊緣是切口插入物幾何和工作的最微弱的部份如同重音集中器也許導致言詞一致的失敗在瞬變被去骨切片的側面切口楔子區(qū)域[ 51, 52] 。 磨蝕穿戴和重音集中因素留下一種不均勻的邊緣配置在微標度在用機器制造的開始以后。 最新小金屬片段開始遵守在被開發(fā)的空白被連續(xù)的芯片運動以后采依照被顯示在上圖5-8.A 。 邊緣破裂其它觀點依照被顯示被采取了同樣切割工具以2000 次的放大在上圖5-8B 。 它提出破裂和裂縫在磨刀的工具邊緣。 一個概要圖由圖片表明5-9, 提出了進步上漆的切口插入物失敗開始在插入物邊緣。 它并且被注意了在插入物期間測試, 失敗發(fā)生在插入物首先漸近然后進步往側面邊。 結果, 關于優(yōu)選先鋒的一項研究 圖5-7 SEM 圖象(KC732) 在410m/極小的顯示的邊緣破裂和微磨蝕(濕) (a) SEM 圖象顯示邊緣破裂。 (b) SEM 圖象顯示破裂和裂縫在磨刀的插入物邊緣。 圖5-8 SEM (KC732) 在410m/分鐘和早期穿戴階段(濕): (a) SEM 圖象顯示邊緣破裂, (b) SEM 圖象顯示破裂和裂縫在磨刀的插入物邊緣。 圖5-9 涂上的失敗和進展從邊緣開始。 半徑改進涂層黏附力, 并且它的耐磨性, 也許并且是一個題目為未來工作。 圖5-1.0A 被采取了在工具失敗以后以410m/ 的速度分鐘。 它顯示完全地被暴露的基體和嚴厲滑的穿戴在側面邊。 涂層存在在火山口表面和面孔較少穿戴比側面邊。 所以這有效因為上部保護者為先鋒和大多數(shù)穿戴將發(fā)生在側面邊象滑穿戴。 圖5-10B 是a 迅速移動在看法以3500 次的放大, 并且展示涂上殘余在側面邊。 仍然, 微磨蝕和輕微的拉伸破裂在金屬芯片的方向流動。 Ezugwa 等[ 28 ] 并且Kato [ 32 ] 陳列了相似發(fā)現(xiàn)。 但是, 拉伸破裂在這種情況下是較少在嚴肅比什么被觀察了在干燥切口。 這歸結于蓄冷劑的貢獻在下降切口溫度, 哪些減少了塑料變形在高溫結果。 因此, 與干燥切口比較以同樣速度, 拉伸破裂是可利用的以較少嚴肅和微磨蝕滑。 但是, 在干燥切口高水平微磨蝕, 高水平拉伸破裂和滑穿戴發(fā)生了。 圖5-11 被采取了在穿戴早期以360m/ 的速度分鐘。 它顯示滑穿戴, 涂上的剝落和裂縫開始顯現(xiàn)出在罐子和TiCN 涂層之間在磨刀的工具邊緣。 圖5-12.A 顯示什么的好的介紹被描述了及早看待小片段的發(fā)展在工具邊緣。 被遵守的金屬片段運作與微磨蝕穿戴一起導致涂層剝落。 SEM 圖象顯示滑的穿戴。 (b) SEM 圖象顯示微磨蝕和拉伸破裂。 圖5-10 SEM 圖象(KC732) 在410m/分鐘在失敗以后(濕): (a) SEM 圖象顯示滑的磨損, (b) SEM 圖象顯示微磨蝕和拉伸破裂。 圖5-11 SEM 圖象在360m/ 穿戴早期極小(潮濕) 顯示涂層和剝落顯現(xiàn)出的裂縫在罐子和TiCN 層數(shù)之間。 金屬芯片的大小被遵守在邊緣幾乎是15g 。 因為它是 不穩(wěn)定它以后將被采拿走涂層的一些片段與它并且過程繼續(xù)。 另一迅速移動視線內以5000 次的放大為同樣插入物被顯示在圖5-12B 表明一個最近被開發(fā)的裂縫在涂層層數(shù)之間。 圖5-13.A 被采取同樣插入物在失敗以后當用機器制造在360m/極小和濕情況。 涂上的剝落, 并且滑穿戴可能由狹窄的凹線看見和表明。 另外, 山谷穿戴的最初的發(fā)展能看在裁減的最大深度。 進一步調查由采取依照被顯示執(zhí)行徒升視線內以2000 次的放大在上圖5-13B 。 一身清楚的微磨蝕穿戴和微疲勞鎮(zhèn)壓被開發(fā)了依照被顯示, 哪深深地被延伸通過在整個三涂上的層數(shù)之外深深直到基體。 所以, 與干燥切口比較, 微疲勞裂縫, 較不拉伸破裂, 較少微磨蝕穿戴被激活了在濕切口。 當微疲勞裂縫, 高水平微磨蝕, 并且高水平拉伸破裂是區(qū)別類型穿戴在干燥條件下以同樣切口速度。 其次, 圖5-14.A 被采取為切割工具用機器制造在310m/分鐘。 結果與早先插入物是相似用機器制造在360m/分鐘, 那里金屬片段黏附力發(fā)生了在工具邊緣, 滑穿戴和涂上剝落。 另外, 黑斑點出現(xiàn)在圖的上面在火山口表面是一空起因于缺點在涂層過程中。 在這個情況, 火山口表面快速地將被佩帶比側面表面。 SEM 圖象陳列遵守了金屬片段在工具邊緣。 (b) SEM 圖象陳列被開發(fā)的裂縫在涂層層數(shù)之間。 圖5-12 SEM 圖象(KC732) 在早期穿戴360m/分鐘(濕): (a) SEM 圖象陳列遵守了金屬片段在工具邊緣, (b) SEM 圖象陳列被開發(fā)的裂縫在涂層層數(shù)之間。 SEM 圖象顯示涂層剝落的和滑的穿戴在工具失敗以后 (b) SEM 圖象顯示微磨蝕, 并且微疲勞鎮(zhèn)壓被開發(fā)在涂層層數(shù)之間 圖5-13 SEM 圖象KC732 在失敗以后用機器制造在360m/分鐘(濕): (a) SEM 圖象顯示涂層剝落的和滑的穿戴在工具失敗以后, (b) SEM 圖象顯示微磨蝕, 并且微疲勞鎮(zhèn)壓顯現(xiàn)了出在涂層層數(shù)之間。 SEM 圖象顯示金屬黏附力, 滑穿戴和涂上空隙 (a) SEM 顯示微磨蝕。 圖5-14 SEM (KC732) 在310m/穿戴極小的早期(濕): (a) SEM 圖象。 顯示金屬黏附力, 滑穿戴和涂上空隙, (b) SEM 顯示微磨蝕。 調查其它可能的穿戴機制形象5-14B 被采取了作為徒升以1500 次的放大。 它顯示微磨蝕由被推出的大罐子小滴顯露在小大小的失蹤以后一個。 圖5-15.A 被采取了在工具失敗以后, 加速的插入物失敗采取了地方這里開始了從涂層空隙早先被提及在圖5-14.A, 并且繼續(xù)用完大數(shù)量從基體材料在一身高穿戴對估計。 但是, 各個實驗被重覆得兩次證實工具生活數(shù)據(jù)。 因此, 它值得提及, 失敗發(fā)生在這個具體案件突出質量管理的重要性特別是為這類型昂貴的切口插入物被使用為半精整和最后工序。 圖5-15B 是徒升視線內以火山口表面的3500 次的放大。 它提出一身嚴厲微磨蝕穿戴發(fā)生在K313 基體。 比較在干燥和濕情況之間以這速度(310 分鐘), 微磨蝕和金屬黏附力在插入物邊緣是可利用的在濕切口, 當拉伸破裂和微磨蝕被觀察了在干燥切口之下。 圖5-16.A 被采取了為切割工具被佩帶在260 m/ 之下分鐘。 金屬黏附力在工具邊緣能看并且輕微的損耗在側面表面。 結果大罐子小滴被互作用被采在工作片斷材料和切割工具側面表面之間。 圖5-16B 是a 迅速移動在以2000 次的放大。 它顯示轉折在被遵守的金屬和表面之間由微損耗過程用完水平幾個孔(在底部左圖) 。 采取仔細的審視在切口插入物在失敗以后, 圖5-17A 顯示工作片斷材料的巨型的黏附力在側面邊由相似的Lim 等[ 31 ] 支持發(fā)現(xiàn)在學習HSS- 148 錫和Ezugwa 等[ 28 ] 在學習罐子碾碎的插入物穿戴機制 (斷斷續(xù)續(xù)的切口) 。 這種現(xiàn)象發(fā)生了結果介紹蓄冷劑乳化液, 哪些下降了切口溫度, 減少了用機器制造的芯片的延展性和韌性。 這些因素使金屬更加易受影響遵守側面邊導致微損耗穿戴在被采依照被顯示以后在上圖5-17B 。 當切口繼續(xù)更多制件材料黏附對切割工具邊和采拿走以它小涂層小滴忘記毛孔早先被提及在圖5-17B 。 所以, 凹線佩帶, 并且微損耗穿戴被激活了在干燥之下當; 微黏附力和高水平微損耗被激活了在濕切口之下。 SEM 圖象顯示鼻子損傷開始了從涂層空在火山口表面。 SEM 圖象陳列切斷磨蝕穿戴在火山口表面。 圖5-15 SEM 圖象(KC732) 在失敗以后在310m/分鐘(濕): (a) SEM 圖象顯示鼻子損傷開始了從涂層空在火山口表面, (b) SEM 圖象陳列切斷磨蝕穿戴在火山口表面。 (b) SEM 圖象顯示轉折區(qū)域在被遵守的金屬和破舊的表面和微損耗之間在bottom(微孔) 。 圖5-16 SEM 圖象(KC732) 在早期穿戴在260 m/ 之下min(wet): (a) SEM 圖象顯示金屬黏附力, (b) SEM 圖象顯示轉折區(qū)域在被遵守的金屬和破舊的表面和微損耗之間在底部(微孔) 。 SEM 圖象顯示巨型的黏附力在側面表面。 (b) SEM 圖象顯示微損耗穿戴的許多孔征兆。 圖5-17 SEM 圖象(KC732) 在260m/分鐘在失敗以后(濕): (a) SEM 圖象顯示巨型的黏附力在側面表面, (b) SEM 圖象顯示微損耗穿戴的許多孔征兆。 TOOL WEAR MECHANISMS ON THE FLANK SURFACE OF CUTTING INSERTS FOR HIGH SPEED WET MACHINING 1 Introduction Almost every type of machining such as turning, milling, drilling, grinding..., uses a cutting fluid to assist in the cost effective production of parts as set up standard required by the producer [1]. Using coolant with some cutting tools material causes severe failure due to the lack of their resistance to thermal shock (like AL2O3 ceramics), used to turn steel. Other cutting tools materials like cubic boron nitride (CBN) can be used without coolant, due to the type of their function. The aim of using CBN is to raise the temperature of the workpice to high so it locally softens and can be easily machined. The reasons behind using cutting fluids can be summarized as follows. ? Extending the cutting tool life achieved by reducing heat generated and as a result less wear rate is achieved. It will also eliminate the heat from the shear zone and the formed chips. ? Cooling the work piece of high quality material under operation plays an important role since thermal distortion of the surface and subsurface damage is a result of excessive heat that must be eliminated or largely reduced to produce a high quality product. Reducing cutting forces by its lubricating effect at the contact interface region and washing and cleaning the cutting region during machining from small chips. The two main reasons for using cutting fluids are cooling and lubrication. Cutting Fluid as a Coolant: The fluid characteristics and condition of use determine the coolant action of the cutting fluid, which improves the heat transfer at the shear zone between the cutting edge, work piece, and cutting fluid. The properties of the coolant in this case must include a high heat capacity to carry away heat and good thermal conductivity to absorb the heat from the cutting region. The water-based coolant emulsion with its excellent high heat capacity is able to reduce tool wear [44]. Cutting Fluid as a Lubricant: The purpose is to reduce friction between the cutting edge, rake face and the work piece material or reducing the cutting forces (tangential component). As the friction drops the heat generated is dropped. As a result, the cutting tool wear rate is reduced and the surface finish is improved. Cutting Fluid Properties Free of perceivable odor Preserve clarity throughout life Kind and unirritated to skin and eyes. Corrosion protection to the machine parts and work piece. Cost effective in terms off tool life, safety, dilution ratio, and fluid life. [1] 1.1 Cutting Fluid Types There are two major categories of cutting fluids Neat Cutting Oils Neat cutting oils are poor in their coolant characteristics but have an excellent lubricity. They are applied by flooding the work area by a pump and re-circulated through a filter, tank and nozzles. This type is not diluted by water, and may contain lubricity and extreme-pressure additives to enhance their cutting performance properties. The usage of this type has been declining for their poor cooling ability, causing fire risk, proven to cause health and safety risk to the operator [1]. ? Water Based or Water Soluble Cutting Fluids This group is subdivided into three categories: 1. Emulsion ` mineral soluble' white-milky color as a result of emulsion of oil in water. Contain from 40%-80% mineral oil and an emulsifying agent beside corrosion inhibitors, beside biocide to inhibit the bacteria growth. 2. Micro emulsion `semi-synthetic' invented in 1980's, has less oil concentration and/or higher emulsifier ratio 10%-40% oil. Due to the high levels of emulsifier the oil droplet size in the fluid are smaller which make the fluid more translucent and easy to see the work piece during operation. Other important benefit is in its ability to emulsify any leakage of oil from the machine parts in the cutting fluid, a corrosion inhibitors, and bacteria control. 3. Mineral oil free `synthetic' is a mix of chemicals, water, bacteria control, corrosion inhibitors, and dyes. Does not contain any mineral oils, and provides good visibility .23 to the work piece. bare in mind that the lack of mineral oil in this type of cutting fluid needs to take more attention to machine parts lubrication since it should not leave an oily film on the machine parts, and might cause seals degradation due the lack of protection. 1.2 Cutting Fluid Selection Many factors influence the selection of cutting fluid; mainly work piece material, type of machining operation, machine tool parts, paints, and seals. Table 5-1 prepared at the machine tool industry research association [2] provides suggestions on the type of fluid to be used. 1.3 Coolant Management To achieve a high level of cutting fluids performance and cost effectiveness, a coolant recycling system should be installed in the factory. This system will reduce the amount of new purchased coolant concentrate and coolant disposable, which will reduce manufacturing cost. It either done by the company itself or be rented out, depends on the budget and management policy of the company [1]. Table 5-1 Guide to the selection of cutting fluids for general workshop applications. Machining operation Workpiece material Free machining and low - carbon steels Medium- Carbon steels High Carbon and alloy steels Stainless and heat treated resistant alloys Grinding Clear type soluble oil, semi synthetic or chemical grinding fluid Turning General purpose, soluble oil, semi synthetic or synthetic fluid Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid Milling General purpose, soluble oil, semi synthetic or synthetic fluid Extreme- pressure soluble oil, semi- synthetic or synthetic fluid Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid(neat cutting oils may be necessary) Drilling Extreme pressure soluble oil, semi synthetic or synthetic fluid Gear Shapping Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid Neat-cutting oils preferable Hobbing Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid (neat cutting oils may be preferable) Neat-cutting oils preferable Bratching Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid (neat cutting oils may be preferable) Tapping Extreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid(neat cutting oils may be necessary) Neat-cutting oils preferable Note: some entreis deliberately extend over two or more columns, indicating a wide range of possible applications. Other entries are confined to a specific class of work material. Adopted from Edward and Wright [2] 1.2 Wear Mechanisms Under Wet High Speed Machining It is a common belief that coolant usage in metal cutting reduces cutting temperature and extends tools life. However, this research showed that this is not necessarily true to be generalized over cutting inserts materials. Similar research was carried out on different cutting inserts materials and cutting conditions supporting our results. Gu et al [36] have recorded a difference in tool wear mechanisms between dry and wet cutting of C5 milling inserts. Tonshoff et al [44] also exhibited different wear mechanisms on AL2O3/TiC inserts in machining ASTM 5115, when using coolants emulsions compared to dry cutting. In addition, Avila and Abrao [20] experienced difference in wear mechanisms activated at the flank side, when using different coolants in testing AL2O3lTiC tools in machining AISI4340 steel. The wear mechanisms and the behavior of the cutting inserts studied in this research under wet high speed-machining (WHSM) condition is not fully understood. Therefore, it was the attempt of this research to focus on the contributions in coating development and coating techniques of newly developed materials in order to upgrade their performance at tough machining conditions. This valuable research provides insight into production timesavings and increase in profitability. Cost reductions are essential in the competitive global economy; thus protecting local markets and consisting in the search of new ones. 1.3 Experimental Observations on Wear Mechanisms of Un-Coated Cemented Carbide Cutting Inserts in High Speed Wet Machining In this section, the observed wear mechanisms are presented of uncoated cemented carbide tool (KC313) in machining ASTM 4140 steel under wet condition. The overall performance of cemented carbide under using emulsion coolant has been improved in terms of extending tool life and reducing machining cost. Different types of wear mechanisms were activated at flank side of cutting inserts as a result of using coolant emulsion during machining processes. This was due to the effect of coolant in reducing the average temperature of the cutting tool edge and shear zone during machining. As a result abrasive wear was reduced leading longer tool life. The materials of cutting tools behave differently to coolant because of their varied resistance to thermal shock. The following observations recorded the behavior of cemented carbide during high speed machining under wet cutting. Figure 1-1 shows the flank side of cutting inserts used at a cutting speed of 180m/min. The SEM images were recorded after 7 minutes of machining. It shows micro-abrasion wear, which identified by the narrow grooves along the flank side in the direction of metal flow, supported with similar observations documented by Barnes and Pashby [41] in testing through-coolant-drilling inserts of aluminum/SiC metal matrix composite. Since the cutting edge is the weakest part of the cutting insert geometry, edge fracture started first due to the early non-smooth engagement between the tool and the work piece material. Also, this is due to stress concentrations that might lead to a cohesive failure on the transient filleted flank cutting wedge region [51, 52]. The same image of micro-adhesion wear can be seen at the side and tool indicated by the half cone 27 shape on the side of cutting tool. To investigate further, a zoom in view was taken at the flank side with a magnification of 1000 times and presented in Figure 5-2A. I