高速铣削Ti-10V-2Fe-3Al的刀具磨损试验研究

针对切削加工Ti-10V-2Fe-3Al钛合金时刀具磨损迅速、加工效率低的问题,开展硬质合金刀具高速铣削Ti-10V-2Fe-3Al的刀具寿命试验,以研究刀具的磨损机理,分析刀面磨损的发展以及对切削力的影响。利用扫描电子显微镜观察了后刀面磨损区域的微观形貌并对元素成分进行了能谱分析。实验结果表明:高速铣削Ti-10V-2Fe-3Al时硬质合金刀具的磨损形式为后刀面带状磨损与局部崩刃,伴有明显的切屑黏附与热裂纹;磨损区域有工件材料的元素向硬质合金内扩散的迹象出现;切屑流的黏附与撕扯导致硬质合金的颗粒脱落,切削刃逐步退化为洼形区域,其与后刀面交界的棱边代替原切削刃进行切削直至剥落。

Cf/SiC复合材料低温铣削工艺优化研究

对超硬金刚石刀具低温铣削Cf/SiC复合材料进行工艺优化研究,主要研究聚晶金刚石刀具低温铣削Cf/SiC复合材料过程中,低温冷却介质(干冰、液氮)和冷却工艺参数(阀体出口压力和喷嘴喷射角度)对切削力、加工表面完整性和切屑的影响规律。研究表明:在干冰、液氮低温介质的冷却作用下,工件的加工表面质量得到了较大提高,主切削力显著降低。

激光诱导氧化辅助铣削SiCp/Al复合材料试验研究

为了提高碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)的切削加工性,提出了一种激光诱导氧化辅助铣削的复合加工方法。在激光平均功率为10 W、扫略速度为2 mm/s、扫略间距为10μm的条件下,该方法能够获得疏松多孔的氧化层,从而提高加工效率和加工质量。主要研究该材料在激光辐照下的氧化机理,以及铣削过程中铣削参数对切削力和表面完整性的影响规律。在铣削深度为0.1 mm、每齿进给量为0.005 mm/z时,加工质量最佳。与常规铣削相比,该方法可有效减小加工过程铣削力,改善加工表面质量。

聚晶金刚石刀具低温冷却铣削C/SiC磨损机理

采用聚晶金刚石(PCD)刀具对C_(f)/SiC陶瓷基复合材料进行干式和低温冷却铣削试验,获得了PCD刀具在干式和低温冷却铣削条件下的前刀面和后刀面磨损形貌,测得了不同铣削长度所对应的主切削力和后刀面磨损量,分析了PCD刀具在不同铣削条件下的磨损机理及寿命可靠性。研究表明:在低温冷却条件下,PCD刀具以磨粒磨损为主要磨损机理,失效表面存在明显沟槽磨损和大量长条状划痕;而在干式铣削条件下,PCD刀具以磨粒磨损和局部氧化磨损为主要磨损机理,失效表面呈现均匀的磨损带;低温冷却使PCD刀具有效使用寿命提高约100%。