硬質(zhì)合金刀具規(guī)格值得信賴

1

禁忌：施工使用的主要材料、設(shè)備及制品，缺少符合國家或部頒現(xiàn)行標準的技術(shù)質(zhì)量鑒定文件或產(chǎn)品合格證。

后果：工程質(zhì)量不合格，存在事故隱患，不能按期交付使用，必須返工修理；造成工期拖延，人工和物資投入增加。

措施：給排水及暖衛(wèi)工程所使用的主要材料、設(shè)備及制品，應(yīng)有符合國家或部頒發(fā)現(xiàn)行標準的技術(shù)質(zhì)量鑒定文件或產(chǎn)品合格證；應(yīng)標明其產(chǎn)品名稱、型號、規(guī)格、國家質(zhì)量標準代號、出廠日期、生產(chǎn)廠家名稱及地點、出廠產(chǎn)品檢驗證明或代號。

2

禁忌：閥門安裝前不按規(guī)定進行必要的質(zhì)量檢驗。

后果：系統(tǒng)運行中閥門開關(guān)不靈活，關(guān)閉不嚴及出現(xiàn)漏水(汽)的現(xiàn)象，造成返工修理，甚至影響正常供水(汽)。

措施：閥門安裝前，應(yīng)做耐壓強度和嚴密性試驗。試驗應(yīng)以每批(同牌號、同規(guī)格、同型號)數(shù)量中抽查10％，且不少于一個。對于安裝在主干管上起切斷作用的閉路閥門，應(yīng)逐個作強度和嚴密性試驗。閥門強度和嚴密性試驗壓力應(yīng)符合《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

3

禁忌：安裝閥門的規(guī)格、型號不符合設(shè)計要求。例如閥門的公稱壓力小于系統(tǒng)試驗壓力；給水支管當管徑小于或等于50mm時采用閘閥；熱水采暖的干、立管采用截止閥；消防水泵吸水管采用蝶閥。

后果：影響閥門正常開閉及調(diào)節(jié)阻力、壓力等功能。甚至造成系統(tǒng)運行中，閥門損壞修理。

措施：熟悉各類閥門的應(yīng)用范圍，按設(shè)計的要求選擇閥門的規(guī)格和型號。閥門的公稱壓力要滿足系統(tǒng)試驗壓力的要求。按施工規(guī)范要求：給水支管管徑小于或等于50mm應(yīng)采用截止閥；當管徑大于50mm應(yīng)采用閘閥。

熱水采暖干、立控制閥應(yīng)采用閘閥，消防水泵吸水管不應(yīng)采用蝶閥。

4

禁忌：閥門安裝方法錯誤。例如截止閥或止回閥水(汽)流向與標志相反，閥桿朝下安裝，水平安裝的止回閥采取垂直安裝，明桿閘閥或蝶閥手柄沒有開、閉空間，暗裝閥門的閥桿不朝向檢查門。

后果：閥門失靈，開關(guān)檢修困難，閥桿朝下往往造成漏水。

措施：嚴格按閥門安裝說明書進行安裝，明桿閘閥留足閥桿伸長開啟高度，蝶閥充分考慮手柄轉(zhuǎn)動空間，各種閥門桿不能低于水平位置，更不能向下。暗裝閥門不但要設(shè)置滿足閥門開閉需要的檢查門，同時閥桿應(yīng)朝向檢查門。

5

禁忌：蝶閥法蘭盤用普通閥門法蘭盤。

后果：蝶閥法蘭盤與普通閥門法蘭盤尺寸大小不一，有的法蘭內(nèi)徑小，而蝶閥的閥瓣大，造成打不開或硬性打開而使閥門損壞。

措施：要按照蝶閥法蘭的實際尺寸加工法蘭盤。

6

禁忌：建筑結(jié)構(gòu)施工中沒有預(yù)留孔洞和預(yù)埋件，或預(yù)留孔洞尺寸偏小和預(yù)埋件沒做標記。

后果：暖衛(wèi)工程施工中，剔鑿建筑結(jié)構(gòu)，甚至切斷受力鋼筋，影響建筑物安全性能。

措施：認真熟悉暖衛(wèi)工程施工圖紙，根據(jù)管道及支吊架安裝的需要，主動認真配合建筑結(jié)構(gòu)施工預(yù)留孔洞和預(yù)埋件，具體參照設(shè)計要求和施工規(guī)范規(guī)定。

7

禁忌：管道焊接時，對口后管子錯口不在一個中心線上，對口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合施工規(guī)范要求。

后果：管子錯口不在一中心線直接影響焊接質(zhì)量及觀感質(zhì)量。對口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合要求時焊接達不到強度的要求。

措施：焊接管道對口后，管子不能錯口，要在一個中心線上，對口應(yīng)留間隙，厚壁管要鏟坡口，另外焊縫的寬度、高度應(yīng)按照規(guī)范要求焊接。

8

禁忌：管道直接埋設(shè)在凍土和沒有處理的松土上，管道支墩間距和位置不當，甚至采用干碼磚形式。

后果：管道由于支承不穩(wěn)固，在回填土夯實過程中遭受損壞，造成返工修理。

措施：管道不得埋設(shè)在凍土和沒有處理的松土上，支墩間距要符合施工規(guī)范要求，支墊要牢靠，特別是管道接口處，不應(yīng)承受剪切力。磚支墩要用水泥沙漿砌筑，保證完整、牢固。

9

刀具涂層技術(shù)

刀具涂層技術(shù)，為你的運用技術(shù)加冕

切削刀具表面涂層技術(shù)是近幾十年應(yīng)市場需求展開起來的材料表面改性技術(shù)。選用涂層技術(shù)可有用前進切削刀具運用壽數(shù)，使刀具獲得尤秀的歸納機械功用，然后大幅度前進機械加工功率。

涂層的效果

1、前進硬質(zhì)合金的耐磨性功用；

2、前進抗癢化功用；

3、減小抵觸；

4、前進抗金屬疲勞功用；

5、添加抗熱沖擊性。

涂層的特色

1、力學(xué)和切削功用好。

涂層刀具將基體材料和涂層材料的尤秀功用結(jié)合起來，既堅持了基體出色的耐性和較高的強度，又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低抵觸系數(shù)。因而，涂層刀具的切削速度與未涂層的比較，切削速度可前進2~5倍，運用涂層刀具可以獲得明顯的經(jīng)濟效益。

2、通用性強。

涂層刀具通用性廣，加工規(guī)模明顯擴展，一種涂層刀具可以代替數(shù)種非涂層刀具運用，因而可以大大減少刀具的種類和庫存量，簡化刀具處理，下降刀具和設(shè)備本錢。

涂層的分類

依據(jù)涂層方法不同，涂層刀具可分為化學(xué)氣相堆積,涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技術(shù)。CVD涂層原理如圖a所示，PVD涂層原理如圖b所示?；旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技術(shù)與傳統(tǒng)的PVD技術(shù)進行有用的結(jié)合。比方先堆積傳統(tǒng)的CrN硬質(zhì)涂層，再在上面堆積一層用于減少抵觸的DLC涂層。組合技術(shù)是涂層前對東西或零部件的表面層進行氮化，可以前進涂層的成效。

CVD涂層，堆積溫度在1 000℃左右，可以涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜，因而在發(fā)生高溫的高速、高功率切削加工中能顯示出長壽數(shù)，CVD涂層如圖a所示。

PVD涂層，堆積溫度在500℃左右，一般用在與無涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下，以延伸刀具壽數(shù)為政策。對基體限制少、損害小，因而特別合適用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具，也適用于要求尖銳刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工東西等，PVD涂層如圖b所示。

金剛石涂層選用CVD（化學(xué)蒸鍍法）在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導(dǎo)熱系數(shù)，在非鐵材料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具因為其出色的切削功用，在切削加工范疇具有寬廣的運用前景，是加工石墨、金屬基復(fù)合材料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕材料的志向刀具，目前其主要運用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的安排如下圖所示。

金剛石涂層刀具安排

依據(jù)涂層材料的性質(zhì)，涂層刀具又可分為兩大類，即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具。“硬”涂層刀具尋求的主要政策是高的硬度和耐磨性，其主要長處是硬度高、耐磨性好，典型的是TiC和TiN涂層?！败洝蓖繉拥毒呤沁x用固體潤滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具，“軟”涂層尋求的政策是低抵觸系數(shù)，也稱為自潤滑刀具，它與工件材料的抵觸系數(shù)很低，只要0.1左右，可減小粘、減輕抵觸、下降切削力和切削溫度。

涂層的結(jié)構(gòu)

經(jīng)過多年的展開，涂層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了許多改動，有了很大的改進。在涂層技術(shù)中，通常有以下五種不同的結(jié)構(gòu)：

1、單層結(jié)構(gòu)

望文生義，這種結(jié)構(gòu)只要一層涂層。當我們在顯微鏡下觀察這種結(jié)構(gòu)時，可以看見一些長柱形涂層結(jié)構(gòu)。這種涂層很簡單涂覆，但也很簡單發(fā)生裂紋和破損。想象一下，當一個球擊中一束柱體時，這些柱體就會開始倒下，而裂紋簡單就能貫穿涂層，抵達基體。

2、多層結(jié)構(gòu)

多層結(jié)構(gòu)是由許多不同的單層結(jié)構(gòu)互相堆疊在一起構(gòu)成的。表面花紋鋼就是歷使上此類結(jié)構(gòu)的一個比如。多層結(jié)構(gòu)涂層可將幾種涂層材料的特性結(jié)合在一起，形成耐性與硬度俱佳的表面。

3、納米多層結(jié)構(gòu)

納米多層結(jié)構(gòu)與多層結(jié)構(gòu)本質(zhì)上相同，但其層厚卻要薄得多：涂層厚度僅為原子級水平。

4、納米復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)

納米復(fù)合涂層選用了與硬質(zhì)合金刀具相似的技術(shù)。這種納米結(jié)構(gòu)將粘結(jié)相（例如硬質(zhì)合金中的鈷）的耐性與納米復(fù)合涂層的硬度結(jié)合在一起。

5、梯度結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)的涂層功用具有漸變性：涂層中心部分較軟而賦有彈性，而在接近表層時則變得堅固而耐磨。

涂層的選用

為了更好地挑選和展開刀具及零部件的蕞佳成效，需求區(qū)分其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機理，而且都取決于實踐的運用。經(jīng)歷指出，材料的抵觸和磨損都不是材料的原因，而是整個體系的原因。因而，在挑選涂層前就必須剖析整個抵觸體系，包含零部件的技術(shù)功用、抗壓力規(guī)模以及磨損機理的類型。

硬質(zhì)合金涂層的運用舉例

1、切削東西：鉆頭、刀片等。

2、耐磨東西，包含各種金屬模具、沖頭、軋輥、切開刀具等

涂層展開前景

其時切削工業(yè)依然面臨著各種問題，其間用戶要求越來越高以及要切削的材料特性這兩方面問題尤為杰出。

來歷：《硬質(zhì)合金刀具涂層的現(xiàn)狀及展開方向》

涂層是處理這些新難題的有用手段，涂層對硬質(zhì)合金壽數(shù)的影響程度遠超過基體本身對壽數(shù)的影響程度，涂層技術(shù)的展開方向?qū)⑹牵?

1、下降涂層工藝溫度

2、增強?；Y(jié)合力

3、研發(fā)更強韌的涂層材料

4、更加簡單易控的涂層工藝裝備

刀具是現(xiàn)代切削加工中極其關(guān)鍵的根底部件，其功能直接影響加工功率和已加工零件的表面質(zhì)量。即使對刀具刃口進行細心的磨削，刀具刃區(qū)的描摹依然會存在細微缺點，然后降低刀具的壽數(shù)和加工質(zhì)量。刀具刃口鈍化能夠延常刀具使用壽數(shù)50%-400%。因此，近年來刀具鈍化技能越來越受到重視。

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于刀具刃口鈍化展開了大量的研討。Tugrul ozel選用切削軟件進行方真，研討了鈍化后的PCBN刀具切削鋁合金時的應(yīng)力和切削力等的改變規(guī)則；P.I.Varela等研討了不同的刃口形狀對切削后的剩余應(yīng)力及已加工零件的表面質(zhì)量的影響，驗證了刀具刃口鈍化能夠有用提高加工表面質(zhì)量；賈秀杰等選用切削實驗探究了鈍化后的刀具在不同的切削參數(shù)下切削工件時，產(chǎn)生的切削力和被加工零件的表面質(zhì)量隨切削參數(shù)改變而改變的規(guī)則；朱曉雯選用了7種不同的鈍化工藝對硬質(zhì)合金刀具進行鈍化處理，其間包含立式旋轉(zhuǎn)鈍化法，并經(jīng)過實驗探究了不同鈍化方式對硬質(zhì)合金刀具壽數(shù)的影響。

刀具鈍化刃口尺度歸于微米級，通常選用鈍圓半徑表征刃口概括。實際上，刀具鈍化的刃口概括并非規(guī)則的圓弧，僅僅選用鈍圓半徑不足以表征實際的鈍化概括。B.Denkena等提出了任何切削刃的非對稱問題K-factor方法，選用從極點刀尖1和刀尖2的比率Sa/Sγ即K因子來表示，邊緣的扁平度經(jīng)過參數(shù)△γ和φ的比值來表示，這種方法相對簡單且可視化；C. F. Wyen等提出刀具刃口鈍化形狀的非對稱性問題，以一個圓的形式描繪刃口鈍化形狀，選用Da和Dγ的比率來測量垂直極點與兩邊的距離，選用R2≤0.9判定系數(shù)驗證。

目前通常選用K因子表示刀具鈍化非對稱刃口。當K=1時，刀具鈍化刃口為對稱刃口，即為鈍圓半徑。當K≠1時，刀具鈍化刃口為非對稱刃口。國內(nèi)外關(guān)于刀具鈍化非對稱刃口機制的研討十分少C.E.H.Ventura等選用研磨法對CBN刀具進行鈍化，經(jīng)過實驗驗證了不同的K因子對刀具刃口磨損的影響程度不同，選擇合適的K值以減少磨損；E.Bassett等選用磨料刷法對刀具進行鈍化，研討了不同K因子的非對稱刃口對涂層WC-Co刀具切削AISI1045的磨損和熱力散布的影響規(guī)則，經(jīng)過實驗驗證了Sα值影響刀具壽數(shù)，主要是后刀面磨損。因此，對刀具非對稱刃口鈍化的研討是必要的。

本文選用刀具刃口鈍化進行正交實驗研討，對硬質(zhì)合金刀具進行立式旋轉(zhuǎn)鈍化，經(jīng)過對實驗成果進行數(shù)學(xué)回歸分析，研討了刀具鈍化非對稱刃口K因子隨不同鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，為實現(xiàn)刀具鈍化刃口優(yōu)化供給依據(jù)。

1  刀具刃口鈍化實驗

如圖1所示，在立式旋轉(zhuǎn)鈍化機上進行刀具鈍化處理。刀具裝夾在刀盤上，刀盤固定在主軸上，由碳化硅、棕剛玉以及核桃粉按照必定配比組合成的分散固體磨粒裝在磨粒桶中。成組刀具在磨粒中實現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，單個刀具實現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，達到鈍化的意圖。

刀具選用標準號為ZX040的硬質(zhì)合金立銑刀。刀具前角14°，后角15°，刃長25mm，直徑10mm，柄長75mm。

選用Alicona光學(xué)三維刀具測量儀對鈍化后的刀具非對稱刃口進行檢測（見圖2）。刀具鈍化非對稱刃口檢測成果如圖3所示。

依據(jù)鈍化速度、鈍化時刻、磨粒配比和磨粒粒度規(guī)劃正交實驗。其間，磨粒由棕剛玉和碳化硅組成，磨粒配比為碳化硅與棕剛玉的比值。刀具鈍化正交實驗成果見表1。

圖1  刀具刃口鈍化機    圖2  光學(xué)三維刀具測量儀

圖3  刀具鈍化非對稱刃口檢測成果

表1  刀具鈍化正交實驗

實驗成果表明，不同的鈍化參數(shù)對刀具非對稱刃口的影響程度不同。鈍化時刻對刀具非對稱刃口K因子的影響蕞大，磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速次之，磨粒粒度對刀具非對稱刃口K因子的影響蕞小。

2  刀具鈍化非對稱刃口模型的樹立

選用數(shù)學(xué)回歸法樹立刀具非對稱刃口K因子的猜測模型，把刀具鈍化4個鈍化參數(shù)作為自變量，刀具鈍化非對稱刃口K因子為因變量。依據(jù)正交實驗成果進行數(shù)學(xué)回歸，獲得刀具鈍化非對稱刃口K因子的猜測模型。

Y=1.352-0.00003651A-0.024B 0.000007221AD 0.004BD-0.002CD    （1）

式中，Y為因子；A為主軸轉(zhuǎn)速(mm/min)；B為鈍化時刻(min)；C為磨粒粒度(目數(shù))；D為磨粒配比。

為查驗數(shù)學(xué)回歸法構(gòu)造的的刀具鈍化非對稱刃口K因子模型能否較好地體現(xiàn)各自變量與因變量之間的函數(shù)關(guān)系，選用F查驗法進行顯著性查驗，K因子模型的F法查驗，成果見表2。

查F散布表，當α=0.05 時，F(xiàn)=（4，4）=6.39，因為F比16.591>6.39，從刀具鈍化非對稱刃口K因子模型的F查驗法的查驗成果可知，該猜測模型能夠較好地反映刀具鈍化非對稱刃口K因子與主軸轉(zhuǎn)速、鈍化時刻、磨粒粒度和磨粒配比之間的關(guān)系。

表2  刀具鈍化非對稱刃口K因子模型的方差分析表

小結(jié)

選用立式旋轉(zhuǎn)鈍化法進行刀具刃口鈍化實驗，經(jīng)過正交實驗研討刀具鈍化非對稱刃口K因子隨鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，對刀具鈍化非對稱刃口K因子的影響蕞大的是鈍化時刻，其次是磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速，磨粒粒度對刀具鈍化非對稱刃口K因子的影響蕞小。選用數(shù)學(xué)回歸方法樹立了刀具鈍化非對稱刃口K因子的猜測模型，選用方差分析驗證了該模型的正確性。

刃口鈍化的刀具切削刃描摹上的微觀缺陷大幅縮減，刃口崩壞的幾率大幅下降，能夠延常刀具使用壽命50%-400%。因此，開展刀具刃口鈍化的研討對進步我國刀具產(chǎn)品的質(zhì)量具有十分重要的含義。現(xiàn)在，國外的刀具制造廠已廣泛選用刃口鈍化技能，從國外引入的數(shù)控機床或者生產(chǎn)線所使用的刀具，其刃口已全部經(jīng)過鈍化處理，不只進步了工件外表質(zhì)量，下降了刀具成本，一起也帶來了巨大的經(jīng)濟效益。刀具鈍化辦法有振蕩鈍化、磨粒尼龍刷法鈍化、磁化法鈍化和立式旋轉(zhuǎn)鈍化等，立式旋轉(zhuǎn)鈍化進程實際上是渙散固體顆粒對刀具刃口效果的進程。

含磨粒的刀具刃口鈍化法具有重復(fù)性好、質(zhì)量高和成本低一級特色，是現(xiàn)在首要選用的刀具刃口鈍化辦法，通過刀具和磨粒的相對運動實現(xiàn)刃口鈍化，磨粒多選用金剛石、CBN和碳化硅顆粒等?，F(xiàn)在，關(guān)于磨粒效果機理研討的比較少，首要有沖擊單顆磨粒、沖擊多磨粒磨損、刀具和切屑間存在磨粒、磨料水射流和半固著磨粒等，重點研討磨粒類型、磨粒尺寸和沖擊速度對外表的影響規(guī)則，而關(guān)于渙散磨粒對工件外表效果機理的研討更少。楊成虎研討了多粒子重復(fù)沖擊關(guān)于Cr12鋼的沖蝕磨損，選用實驗與有限元模仿相結(jié)合的辦法驗證了有限元模型能夠?qū)嵲谟行У啬７鲁鰶_蝕磨損的實際進程。利用非線性ABAQUS有限元軟件研討了磨粒沖蝕速率、沖蝕角和磨粒粒徑對刀圈資料(H13鋼)沖蝕磨損行為及殘余應(yīng)力的影響規(guī)則。張偉等運用ABAQUS軟件樹立了塑性資料微切削進程的有限元模型，研討了磨粒沖蝕角度以及沖蝕速度對磨損率的影響，斷定了微切削模型的適用沖蝕角范圍。

為了取得合適的鈍化刃口形狀，進步切削進程的穩(wěn)定性，需求研討渙散固體磨粒對刀具刃口的鈍化機理。本文選用ABAQUS有限元軟件樹立了單磨粒和多磨粒對刀具刃口效果的防真模型，研討了單磨粒和多磨粒對刃口效果的能量、刃口形變、位移和磨粒速度改變等的影響規(guī)則，關(guān)于從微觀角度知道磨粒鈍化效果具有一定價值，為研討刀具刃口鈍化機理提供依據(jù)。

1  單磨粒鈍化刃口防真模型的樹立

依據(jù)立式旋轉(zhuǎn)鈍化法的基本特色，刀具在渙散固體磨粒中進行兩級行星運動，刀具刃口與渙散固體磨粒不斷進行磕碰沖擊，使得刀具刃口鈍化。刀具沿著一定的軌跡進行運動，而渙散固體磨粒的運動規(guī)則相對隨機。因此，渙散固體磨粒對刀具刃口的鈍化進程是十分復(fù)雜的。

作為非線性有限元處理工具，ABAQUS在處理復(fù)雜問題和模仿高度非線性問題上有極大優(yōu)勢。選用ABAQUS軟件樹立磨粒對刀具刃口鈍化的防真模型。

①刀具鈍化模型的簡化：因為磨粒相關(guān)于刀具刃口要小得多，能夠?qū)⒌毒呷锌诳醋鳠o限大，底端固定不動，粒子向刀具刃口沖擊。

②磨粒：磨粒選用80目碳化硅，顆粒形狀設(shè)為球形。

③刀具：選用硬質(zhì)合金刀具，刀具刃口尺寸設(shè)為0.5mm×0.25mm×0.1mm。

④網(wǎng)格劃分：將刀具刃口與磨粒觸摸部分的網(wǎng)格區(qū)域劃分得略細，磨粒的母線布置種子數(shù)目為10，挑選顯式線性三維應(yīng)力單元C3D4。刀具刃口種子數(shù)目分別設(shè)為10和25，磨粒單元形狀為Tet（四面體），完成網(wǎng)格劃分。

⑤防真設(shè)置：觸摸屬性為Contact，沖擊速度設(shè)置為100m/s，核算剖析步時刻為5E-5s，設(shè)置20個剖析步，選用job模塊進行求解。

2  單磨粒鈍化刃口防真結(jié)果

(1)刀具刃口應(yīng)力改變規(guī)則

單磨粒對刀具刃口效果的應(yīng)力矢量云圖見圖1。由圖可知，碳化硅磨粒在沖擊刀具刃口時，刀具刃口外表會發(fā)生微小的變形，刃口遭到的應(yīng)力巨細在觸摸區(qū)以圓弧狀向四周擴展，一起應(yīng)力以觸摸點為中心向四周逐步衰減。刃口被沖擊的外表略微下凹，就像一個小球在地上砸出了一個坑相同。

圖1  單磨粒對刀具刃口效果的應(yīng)力散布

(2)刀具刃口的沖擊區(qū)域與應(yīng)力的關(guān)系

刀具刃口的沖擊區(qū)域與應(yīng)力的關(guān)系見圖2。在刀具刃口沖擊區(qū)域內(nèi)，越靠近磨粒沖擊點中心，刀具刃口應(yīng)力越大；越遠離磨粒與刃口的沖擊區(qū)域，刀具刃口所受的應(yīng)力越小。

(3)刀具刃口的位移改變規(guī)則

單磨粒對刀具刃口效果的位移曲線見圖3。在刀具刃口鈍化進程中，碳化硅磨粒與刃口的沖擊十分時間短。當碳化硅磨粒從0時刻開端運動且當時刻到達7.5E-06s時，碳化硅磨粒的位移到達蕞大。爾后，磨粒開端反彈。

圖2  到效果點中心的間隔所對應(yīng)的應(yīng)力關(guān)系

圖3  刀具刃口的位移改變規(guī)則

(4)單磨粒速度改變規(guī)則

磨粒在與刃口觸摸時，與刃口之間的效果速度逐步減小，隨后反彈（見圖4）。

圖4  磨粒速度改變規(guī)則

3  多磨粒防真模型的樹立及結(jié)果

選用三顆磨粒重復(fù)沖擊，研討多磨粒對刀具刃口的鈍化。邊界條件與資料參數(shù)及邊界的界定與單磨粒模型共同。沖擊速度為300m/s，多磨粒對刀具刃口鈍化的防真模型見圖5。

圖5  多磨粒對刀具刃口效果的防真模型

(1)刀具刃口的應(yīng)力散布

圖6為地一顆磨粒對刀具刃口沖擊的應(yīng)力云圖。由圖可知，在地一剖析步t=2.5003E-06s時，刀具刃口無太大改變，受磨粒沖擊的中心遭到的應(yīng)力蕞大，蕞大應(yīng)力值為2238MP；當?shù)诙w磨粒對同一位置進行沖擊后，刀具刃口所受應(yīng)力區(qū)域顯著增大，所產(chǎn)生的蕞大應(yīng)力值為2341Mpa；當?shù)谌w磨粒沖擊刀具刃口時，刀具刃口遭到的應(yīng)力效果區(qū)域進一步增大，蕞大應(yīng)力值為2440Mpa，較前兩次沖擊有所進步。

圖6  地一顆磨粒沖擊刀具刃口的應(yīng)力散布

(2)磨粒速度改變規(guī)則

多磨粒沖擊刀具刃口的速度改變規(guī)則見圖7。在0s時，地一顆磨粒開端與刀具刃口磕碰，隨后磨粒速度開端下降，直至越過零點成為負值。磨粒速度為負是因為磨粒發(fā)生了回彈，磨粒對刀具刃口產(chǎn)生磨損。在1.0E-5s、2.0E-5s時，第二顆磨粒、第三顆磨粒分別與刀具刃口效果，效果方式和地一顆磨粒相同。

圖7  三顆碳化硅磨粒速度改變規(guī)則

刀具刃口在三顆磨粒沖擊下的位移曲線見圖8。地一顆碳化硅磨粒在對刀具刃口沖擊后會構(gòu)成一個的沖蝕坑，接著第二顆、第三顆磨粒重復(fù)沖擊，沖蝕坑不斷增大，多磨粒的沖擊會使沖蝕坑越來越大。

圖8  刀具刃口遭到重復(fù)沖擊的位移改變

(4)多磨粒對刀具刃口效果的能量改變規(guī)則

刀具刃口鈍化的進程也是能量交換的進程。因為刀具刃口與渙散固體磨粒不斷地沖擊磕碰，在鈍化進程中發(fā)生了磨粒動能和刀具刃口內(nèi)能的交換，其能量改變見圖9。

圖9  刀具刃口鈍化的能量改變

由圖9可知，碳化硅磨粒在觸摸刀具刃口后速度開端下降，約在2E-05s時到達蕞低。磨粒的動能因為速度的減小而減小，大約在2E-05s時到達蕞低。一起，刀具刃口內(nèi)能因為磨粒的沖擊呈現(xiàn)出接連上升趨勢，二者能量曲線基本對稱，磨粒所消耗的動能基本轉(zhuǎn)化成為刀具刃口內(nèi)能，使得刀具刃口進行鈍化。

選用ABAQUS有限元剖析軟件樹立了磨粒對刀具刃口沖擊的防真模型，研討了磨粒沖擊刀具刃口時磨粒速度、刃口應(yīng)力、刃口位移和能量等的改變規(guī)則。首要定論如下：

(1)當單磨粒對刀具刃口進行鈍化時，刀具刃口的應(yīng)力在沖擊區(qū)域以圓弧狀向四周擴展。碳化硅磨粒與刃口的沖擊十分時間短，磨粒從零時刻開端運動，當時刻到達7.5E-06s時，碳化硅磨粒的位移到達蕞大，爾后，磨粒開端反彈。

(2)當多碳化硅磨粒對刀具刃口進行不斷沖擊時，受力區(qū)域不斷增大，刀具刃口所受應(yīng)力增大，沖蝕坑不斷增大。