天津大学学报可加工陶瓷材料Z1O2 /CeF4钻削刀具的磨损1于爱兵，马廉洁，刘家臣，杜海燕，于思远（天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点为一些完整的晶粒形状，表明ZO2CePO4复合陶瓷材料在钻削过程中存在沿晶断裂。弱界面处微裂纹的形成与连接是ZO2/CeP34复合陶瓷材料可以进行切削加工的主要原因141，从而实现材料的去除。
22刀具磨损形态/CdPO4陶瓷的磨损形态，箭头1所指为主后刀面的磨损带，箭头2为刀尖的磨损以及其下方的**副后刀面的磨损带。可以看出，刀尖己被磨钝，呈弧状。当钻削低碳钢材料时，钻头副切削刃主要起断屑作用，**副后刀面起导向作用；而钻削加工ZO2CePO4陶瓷材料时，由于存在刀尖的快速磨损，麻花钻头在刀尖处的直径尺寸逐渐变小，副切削刃实际上起到了扩孔的作用。箭头3所指为钻头度相当。由于弱界面的存在，Z2 /CeP4陶瓷材料可251氏碳钢时的刀具磨损对比曲线。加工低碳钢时，随23刀具磨损过程bookmark4可加工陶瓷与金属的切削过程存在显著差异。所示为用硬质，合金钻头加工Z2进行切削加工，但这种复合陶瓷的硬度较高，容易引起刀具的磨损。特别是复合陶瓷中的ZO2相具有更高的硬度，达1085GPaZ2作为复合陶瓷材料中的硬质点加剧了硬质合金刀具的磨损。YG6X型硬质合金材料的典型硬度为HRA 91与Z2陶瓷材料的硬度接近，因此钻头容易磨损。
如所示，钻头的磨损主要包括3种形态，即主后刀面磨损、**副后刀面磨损和横刃磨损。其中，主后刀面磨损*为典型，主要影响切削过程。因此，以主后刀面磨损作为测试刀具磨损量的研究对象。
为YG6X钻头加工25低碳钢时的磨损形态（图中主切削刃处的月牙状宏观缺陷是在刀具刃磨过程中形成的）在加工工艺条件相同、刀具角度相近（顶角9分别为133 130切深前角分别为-8°、-7进给前角为22°）、材料去除量相同的情况下，加工低碳钢时刀具磨损量很小，低倍显微镜下几乎观察着材料去除量的加，刀具的磨损量逐渐大，刀具磨损量与材料去除量近似呈线性关系，刀具磨损随材料去除平稳长。对于Z2/CeP4陶瓷材料，在加工初期材料较易去除，可以获得与低碳钢相近的材料去除量，刀具的磨损量也不大。但随着材料去除量的加，刀具的磨损量急剧加，出现了刀具的快速磨损现象。
钻削Z2 /CeP4陶瓷的刀具磨损过程可分为两个阶段一初期磨损阶段和后期磨损阶段。初期阶段为正常加工时段，可以获得一定的材料去除量，刀具磨损量仅占刀具磨损总量的1/4后期阶段为快速磨损时段，Z2 /CeP4陶瓷的材料去除量加的不多，而刀具磨损量却占刀具磨损总量的3/4随着刀具磨损的进行，钻头的切削加工能力迅速降低。因此，在Z2/CeP4陶瓷材料的钻削加工过程中，应选取适宜的刀具参数和切削用量，保持切削刃的锋利，减少刀具的磨损，获得较长的正常加工时段。
24刀具材料对刀具磨损的影响刀具材料对刀具磨损的影响较为显著。如所示，用高速钢刀具钻削Z2/Cd4陶瓷材料，加工初期阶段，刀具磨损量长迅速，加工时间为29s时，刀具磨损量为0095mm加工到112s时，刀具磨损量为013mm.随着加工的继续进行，高速钢刀具的切削刃被迅速磨钝，钻削无法继续进行。硬质合金刀具钻削ZO2CeP4陶瓷材料，加工时间为43s时，刀具磨损量为002mm加工时间为847s时，刀具*大磨损量/CeP4陶瓷材料时的初期磨损形貌。在加工过程中，高速钢钻头在材料去除量很小（一个孔尚未完成）时，主后刀面和横刃处磨损量迅速加，随着加工继续进行，钻头发生了严重的塑性变形，刀具迅速失效。
本，随着钻头顶角的大，材料去除率加，当钻头顶角9由50加到146时，材料去除率加了15倍。综上分析，选择适当的钻头顶角，可以以较少的刀具磨损获得较高的加工效率。
26冷却条件对刀具磨损的影响/CfP4陶瓷时，冷却条件对硬质合金刀具磨损的影响较为显著。如0当材料去除量相同（27 76mm3）时，无冷却情况下，刀具磨损量为0 020mm而在水冷却情况下，刀具磨损量仅为0 002mm两者相差10倍。
X冷却冷却在钻削加工过程中，钻头在半封闭的条件下工作，而Z2CeP4材料的热导率很低，长时间强烈的摩擦和交变的轴向压力，产生大量钻削热，如果这些热量得不到及时散发，将导致钻头的温度迅速升高，刀具切削能力下降，磨损较为严重。在有冷却的情况下，冷却液带走了切削过程中所产生的部分热量，钻头温升较慢，在一定程度上保持了刀具的切削性能，因而磨损量减小。实验结果恰好印证了中ZO2CeP4陶瓷材料在加工初始阶段，钻头磨损量与低碳钢接近，而加工后期钻头磨损量明显高出低碳钢这一现象。因为在初始钻削阶段，两者的温度条件相近，刀具的切削能力相同，表现为较高的加工效率和较低的刀具磨损率；而后期阶段，由于钢材的导热性能优于ZO2/CeP4陶瓷材料，较好地保持了刀具的切削性能，故钻头磨损量加得较慢，而加工ZA/Cd4陶瓷的钻头磨损量则快速增加。
削加工，材料以CeP4陶瓷的穿晶断裂模式和ZO2与CeP4之间的沿晶断裂方式去除。与低碳钢相比较，钻削ZO2CeP4陶瓷材料时的刀具磨损速度长较快。
钻头的磨损主要包括3种形态：主后刀面磨损、**副后刀面磨损和横刃磨损。刀具材料、冷却条件、钻头角度对刀具磨损具有一定影响。高速钢刀具不适于加工ZO2 /CeP4陶瓷。钻头顶角主要影响切削效率，冷却条件对刀具磨损的影响较为显著。对于Z2CfP4陶瓷材料的钻削加工，应通过优化刀具材料、加工工艺参数等手段，有效降低刀具磨损，保证材料的加工质量和加工效率。
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