脆性材料切削温度理论模型及实验研究

通过将单次断裂扩展成连续断裂,并利用被加工面表面形貌面积和投影面积之比k1,计算断裂次数,根据脆性材料微观断裂机理的能量守恒原理,建立了脆性材料切削温度理论模型;使用硬质合金刀具切削氟金云母陶瓷,开展车削实验,验证模型可靠性;结果表明,建立的脆性材料切削温度理论模型,可以在一定范围内,对温度随工艺参数变化趋势进行预测。

二硅酸锂玻璃陶瓷车削加工切削温度试验研究

使用PCD、CBN、YG三种材质刀具,通过二硅酸锂玻璃陶瓷车削试验,研究了可加工陶瓷切削温度变化规律。设计了切削温度测试系统在线测量温度,以特征温度表征二硅酸锂玻璃可加工陶瓷切削热水平。结果表明,陶瓷材料车削过程中特征温度的变化取决于裂纹响应力而发生扩展的方式,刀具磨损是影响该方式的主要因素,并影响切削温度。这些因素共同作用,致使多次走刀后的特征温度升高,降低了工件的表面质量。

二硅酸锂玻璃陶瓷车削实验刀具磨损模型研究

使用硬质合金数控车刀对二硅酸锂玻璃陶瓷进行车削实验,观测刀具磨损形貌。结果表明:刀尖和后刀面是磨损较严重的部分,刀具磨损形式主要是磨料磨损和黏结磨损。采用刀具磨损体积作为刀具磨损情况的评价指标,并建立车削过程刀具体积磨损的理论模型,结果表明刀具磨损体积与刀具和工件的材料属性及刀具角度有关;随车削长度增加,刀具实际磨损体积增加,将实验结果与根据模型计算所得的理论值进行对比,二者基本吻合。

氟金云母陶瓷车削加工中切削温度实验研究

通过硬质合金刀具车削氟金云母陶瓷实验,研究可加工陶瓷切削温度。以特征温度表征切削温度研究氟金云母可加工陶瓷车削加工中的切削温度。结果表明,特征温度随转速的变化幅度小;随着进给速度增大,特征温度整体上是下降的,并且进给速度在0.1~0.12 mm/r间,特征温度下降幅度较大;在特征温度随着切削深度增加而增加的过程中,存在一个下降阶段,而且下降阶段结束后,特征温度增长幅度变大。同一工艺参数下随切削次数的增加,测得的特征温度升高,其原因是:每次切削中,摩擦热主导温度变化,随切削次数的增加,刀具磨损量增大,特征温度升高。由于陶瓷低导热性和脆性,切削温度振颤不明显。