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Technology 技术





                本研究旨在通过 U-FAST 创新型烧结技术制备不                                                                  pxhere.com
            同碳化钨 （WC） 晶粒尺寸的碳化钨 - 钴 （WC-Co） 刀具，

            分析其在刨花板铣削中的磨损行为，以优化加工工
            艺，提升加工效率与经济性。


            研究过程中使用的刀具材料与实验
            方法

            此次实验采用三种 U-FAST 技术制备的碳化钨 - 钴
            （WC-Co）硬质合金刀片，其碳化钨（WC）晶粒尺
            寸不同，但钴含量接近。                                      表格 3. 切削参数

                其基本性能如表格 1 所示：                               主轴转速           每齿进给量          进给速度
                                                             ( 转 / 分钟 )     (Fz，毫米 )       (u，米 / 分钟）
                                                             15,000         0.25           3.75
            表格 1：本研究中使用的硬质合金刀片性能

            硬质合金刀片                 化学成分         力学性能
                       平均碳化钨                                     沿刨花板长度方向每铣削 1m 测量一次刀具磨
                        晶粒尺寸
                         ( 微米 )  碳化钨  钴 ( 质量  硬度   断裂韧性      损，使用现场显微镜监测刀片状态，直至后刀面磨
            硬质合金牌号             ( 质量百分  百分比 ) （HV30）  ( 兆帕・
                                 比 )                米  1/2)  损量 VBmax 达到 0.2mm 的钝化标准。铣削过程按上
            WC(0.8 µm)_4Co  0.8   96     4    2085   8.36    述参数及条件执行。

            WC(0.4 µm)_4Co  0.4   96     4    2270   8.33        注：VBmax 指的是刀具后刀面磨损的最大宽度，
            WC(0.1 µm)_5Co  0.1   95     5    2192   9.27    用于衡量刀具磨损程度并作为刀具寿命的终止标准。
                                                                 铣削过程结束后，取下刀片，使用 JEOL 6610LV
                烧结所得样品尺寸为直径 20mm、厚度 1.5mm，                   扫描电镜（LaB6 阴极）和 Keyence VHX-6000 数码光学

            再经电火花切割加工为 12×12 mm 的刀片。                         显微镜对切削刃进行垂直观测，拍摄磨损形貌，并
                此次实验使用了三层结构刨花板，其基本性能                         通过测量磨损轮廓面积定量评估磨损程度。
            见表格 2。试件尺寸为 400×1000mm。
                                                             实验结果

            表格 2. 被切削材料的规格                                   所有刀具均以后刀面磨损量 VBmax=0.2 mm 为寿命终
                     密度 ( 千克         弯曲强度 弹性模量 含沙量           点。0.8 μm 碳化钨 - 钴（WC-Co）刀具的磨损曲线
            木质板材             布氏硬度
                       / 立方米 )         (%)   ( 兆帕 )  (%)
                                                             呈现典型的跑合、稳定和加速 ( 剧烈磨损 ) 三阶段特
            三层刨花板       649     2.6    8.7    2212  0.185
                                                             征；而 0.4 μm 与 0.1 μm 刀片则表现出强度变化的
                                                             双阶段磨损行为。
                切 削 刃 磨 削 为 55 ° 刃 角。 铣 削 实 验 是 在                微观分析揭示了不同的磨损形貌：亚微米级碳
            Busselatto Jet 100 数控加工中心上进行的，切削深度               化 钨（WC） 晶粒（0.4 μm 和 0.8 μm） 刀 具表现
            为 4mm，具体切削参数见表格 3。                               为工件表面的均匀渐进磨损；而纳米级晶粒（0.1





                                                                                亚洲木工业 二零二五年十一月至十二月份 43
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