4.実験結果と考察
(1)工具損傷状態
図2は純チタン切削時の工具損傷状態を示す。
・焼結CBN(CBN系)
焼結CBNは、切削速度を比較工具より上げているが100,150m/minでは摩耗量少く均一摩耗である。200m/minでは、均一摩耗であるが摩耗幅が大きくなる。全般的に初期切削域から被削材が刃先に溶着する。
・サーメット(TiN-TaN系)
50,100m/minでは溶着は見られるが比較的摩耗は少ない。150m/minでは逃げ面摩耗も増大するがクレーター摩耗が大きく発生する。高温下における化学摩耗の増大と思われる。 ・セラミックス(Al2O3系)
50〜150m/minまで初期にチッピングが発生し低速では不規則摩耗、高速では均一摩耗の形態である。
被削材の溶着は比較的少ない。
・セラミックス(Al2O3-TiC系)
50m/minでは刃先の摩耗は少なく安定しているが、横逃げ面境界部のすくい面摩耗が大きく先生する。100m/minでも同様の傾向。
150m/minでは逃げ面摩耗も増大するが境界部のすくい面が増大し、切屑の圧着が見られる。
・セラミックス(Si3N4系)
50,100m/minでは不規則なチッピングと境界摩耗が顕著である。150m/minは境界摩耗は少なくなるが逃げ面摩耗は増大する。全体的に摩耗量は他の材種より大きい。
(2)工具摩耗進行曲線
図3に純チタン切削時の横逃げ面及び前逃げ面の工具摩耗の進行状態を示す。
焼結CBNは、摩耗量が他の材種と比較すると4〜5倍少なく安定している。比較用材種では、あまり変化はないが50〜100m/minではセラミックス(Al2O3系)が摩耗(チッピング合む)が大きい。
150m/minではあまり変化はない。
(3)切削仕上げ面
図4に純チタンの切削仕上げ面を示す。
焼結CBNとサーメット(TiN-TaN系),セラミックス(Al2O3-TiC系)が良好でRmax=3〜6μm前後である。セラミックス(Al2O3系,Si3N4系)は2倍以上の粗さとなる。
(4)切屑
図5に純チタンの切屑を示す。形態は不規則のもつれ型となる。焼結CBNとサーメット(TiN-TaN系)は銀白色であるが、セラミックスの場合には切削途中で黄色を帯びノコ刃状の切屑が発生してくる。
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