金剛石鉆頭鉆削石材參數對其表面溫度影響研究
在石材鉆削中,由于金剛石鉆頭與石材之間的相對高速運動而在其接觸界面產生各種復雜摩擦學現象。金剛石鉆頭與石材之間的摩擦,由于石材導熱性差,大部分熱量傳到金剛石刀頭中,使金剛石鉆頭表面溫度升高,造成金剛石石墨化,金剛石切削能力降低,同時導致鉆頭基體產生熱疲勞,強度和剛度降低,加工石材時噪音增加,振動加劇,鉆頭壽命降低,嚴重時金剛石刀頭脫落,對操作者造成傷害,同時也影響加工質量和加工效率。
研究金剛石鉆頭鉆削參數對其表面溫度影響,找出影響表面溫度因素關系和規律,確定合理加工參數,有利于提高金剛石鉆頭使用壽命和降低加工成本,提高加工質量。
實驗條件
金剛石刀頭采用Cu基金屬粉末,金剛石粒度為60~80目,采用燒結成型法壓制成型,刀頭焊接在高速鋼圓筒上。金剛石鉆頭直徑φ37mm,高5.6mm,寬2mm,基體直徑φ35.6mm,高度45mm。加工設備采用XK5032C型數控銑床,該設備實現X軸、Y軸和Z軸三個方向的自動進給,主軸冷卻方式采用水冷。用紅外線溫度測量儀測量刀具表面產生的溫度,測量溫度范圍在-50~650℃之間。在室溫l2℃條件下直接測量。石材分別選用大理石、砂巖和花崗巖。本實驗主要研究主軸轉速、進給速度和石材性能等參數對金剛石鉆頭表面溫度的影響。