铣削参数对加工7075铝合金表面完整性的影响

采用单因素试验法,开展7075铝合金铣削加工试验,分析了转速与进给量对切屑形态、表面粗糙度、已加工表面形貌和残余应力的影响。结果表明:随着转速和进给量的增大,切屑卷曲程度提高,使切屑形成规律卷曲与折断;进给量f=0.05mm/r时,切屑呈现两种状态,不规律的切屑形态容易引起切削过程的不稳定,导致表面质量变差;转速越高表面粗糙度越小,随着进给量的增大,表面粗糙度呈现先减小、后增大,先减小的原因是进给量f=0.05mm/r时,切削过程不稳定,引起表面粗糙度值较f=0.1mm/r时大;高转速有利于形成更规律的加工表面纹路,黏结物更少,表面轮廓清晰更规律;进给量越大,刀纹宽度、深度越大,表面轮廓越粗糙;在“挤光效应”下,铝合金切削加工表面残余应力呈现压应力状态,转速越高,加工表面残余压应力越小;进给量越大,切削力越大,残余压应力越大。

脉冲电弧沉积TiAlSiN涂层及其干式切削性能

为开发适于切削镍基高温合金的刀具涂层,采用脉冲电弧离子镀沉积TiAlSiN涂层,研究Si添加对TiAlN涂层耐磨性、抗氧化性及车削性能的影响。结果表明:Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层具有最高的结合力(100 N)和硬度(35 GPa)。800℃高温下,Ti0.40Al0.40Si0.20N涂层已经磨穿,而Ti0.50Al0.50N和Ti0.45Al0.45Si0.10N的磨损率分别为4.48×10^(-6)和2.65×10^(-6) mm3·N-1·m-1;3种涂层都存在粘着磨损,其中,Ti0.50Al0.50N和Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层分别还发生了磨粒磨损。此外,Si的合金化显著提高了Ti Al N涂层的抗氧化性。使用涂层刀具车削镍基高温合金时的寿命长短依次为Ti0.50Al0.50N<Ti0.40Al0.40Si0.20N<Ti0.45Al0.45Si0.10N。3种涂层刀具磨损形式以粘着磨损、氧化磨损及磨粒磨损为主。综上,因其优异的力学和耐磨耐氧化性能,Ti0.45Al0.45Si0.10N涂层具有更好车削性能。

高温渗碳对硬质合金涂层刀具高温力学性能及干式切削性能的影响

目的 探究硬质合金基体渗碳处理对涂层刀具高温元素扩散、高温力学性能和切削性能的影响。方法通过高温渗碳和PVD方法制备了渗碳涂层刀具。采用SEM观察渗碳前后基体的表面形貌。采用维氏硬度计表征渗碳硬质合金基体截面的硬度分布。采用EDS对基体截面进行成分分析。采用XRD对涂层进行物相分析。利用纳米压痕仪对涂层高温退火硬度、弹性模量进行了表征。选用SKD-11冷作模具钢进行了干式切削实验。结果 经过渗碳处理后,硬质合金车刀基体形成了表面层贫Co、近表面层富Co的梯度结构,在距基体表面0-900μm的深度范围内,基体硬度呈现梯度变化。高温下,在均质硬质合金基体上沉积的涂层中检测到Co元素,而渗碳硬质合金基体的涂层中未检测到明显的Co元素。在沉积态、800℃真空退火和1100℃真空退火3种条件下,渗碳涂层车刀的硬度(分别为33、32、22.5 GPa)均高于均质硬质合金涂层车刀(分别为31、30、18.5 GPa)。均质硬质合金裸刀的车削长度为-80 m时达到磨钝标准,渗碳涂层车刀的车削长度为-1100m时达到磨钝标准。结论 渗碳处理显著抑制了硬质合金基体中的Co在高温下向涂层内部扩散,增强了涂层高温稳定性,使得涂层在高温下仍能维持较高的力学性能,同时显著改善了涂层刀具的干式车削寿命。

内置式镗孔用减振刀杆的结构优化

本文在分析了现有内置式镗孔用减振刀杆的基础上,通过优化吸振器结构,设计了一种结构简单的内置吸振器的减振刀杆,通过模态测试与内孔切削试验等手段,对刀杆主体部件前端安装吸振器的空腔尺寸与减振刀杆抗振性能的关系进行了试验研究。测试结果表明,与普通刀杆相比,当空腔内径24 mm、孔深86 mm时,减振刀杆的激励响应衰减时间缩短了3/4,阻尼比增加了近10倍,极限切深增大至0.88 mm左右,抗振性能大幅度增加;继续增大空腔至内径26 mm、孔深92 mm时,刀杆的阻尼比继续小幅增加,但是模态刚度大幅度下降,响应衰减时间增加,极限切深减小至0.75 mm,抗振性能反而下降。切削试验结果表明:切深1 mm时,普通刀杆无法加工;空腔内径26 mm、孔深92 mm的大空腔刀杆加工表面粗糙度为5.125μm,加工表面有明显振纹;而空腔内径24 mm、孔深86 mm的刀杆加工表面粗糙度为2.792μm,加工表面光亮、无振纹,这与理论分析稳定性曲线图的结论基本一致。