抛光涂层硬质合金刀片加工钛合金的耐用度分析

目的提高涂层硬质合金刀具加工钛合金的切削性能及加工效率。方法采用化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)对经过磨削加工的YG8硬质合金车削刀片前刀面进行抛光预处理,并使用CVD与PVD涂层工艺制备涂层。运用单因素试验法,对抛光涂层硬质合金刀片进行切削TC4钛合金的刀片耐用度试验,分析钛合金加工过程中刀具种类及切削参数变化对刀片耐用度的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析刀片的磨损机理。结果经过化学机械抛光处理后,硬质合金刀片的平均粗糙度由87 nm降低为19 nm,降低幅度达78.2%。相同切削参数时,抛光CVD硬质合金刀片的耐用度最大程度上比磨削CVD硬质合金刀片提高了75%,抛光PVD硬质合金刀片的耐用度最大程度上比磨削PVD硬质合金刀片提高了8.3%。可见采用化学机械抛光对硬质合金刀片进行加工是提高刀片表面平整度及耐用度的重要途径。结论抛光CVD硬质合金刀片的耐用度优于磨削CVD硬质合金刀片,抛光PVD硬质合金刀片的耐用度优于磨削PVD硬质合金刀片。

涂层硬质合金刀片切削性能的试验研究

为确定涂层硬质合金刀片的切削效果，对国产ＴｉＣ涂层与不涂层的硬质合金可转位式刀片在相同的切削条件下进行切削力、刀具磨损、摩擦系数等试验。试验结果表明ＴｉＣ涂层硬质合金刀片在提高切削性能方面效果是显著的，使切削力与摩擦系数降低１０％～１５％。

YB415涂层硬质合金刀片切削力的实验研究

选取YB415涂层硬质合金刀片对经过正火处理的45钢进行切削实验,并利用测力仪测出切削力,再根据数据采集系统采集的数据,运用三元线性回归分析法进行数据处理,求出切削力的经验公式。

涂层硬质合金刀片高速车削蠕墨铸铁的实验研究

针对蠕墨铸铁Ru380的高速车削,本文先采用单因素实验,研究切削三要素v、f、a_p对主切削力F_z的影响,随后采用正交实验分析了v、f、a_p对主切削力F_z影响的显著程度,进一步以正交实验所得数据,采用最小二乘法,给出了实验条件下主切削力预报模型F_z=5 655.877 6×a_p^(0.964)×f^(0.558)×v^(-0.268),并利用单因素实验数据进行验证。结果表明:v与F_z呈负相关;f和a_p与F_z呈正相关,其中a_p对F_z影响最大,其次为f,最小为v,F_z预报值与实测值相差在15%以内。最后,采用超景深显微镜、激光扫描显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等多种方法观察刀片磨损形式、分析刀片失效机理。结果表明:涂层硬质合金高速车削蠕墨铸铁时以粘结磨损为主、伴随着硬质点磨损和氧化磨损。在切削热的作用下,涂层内部热裂纹明显。

加工In718时硬质合金涂层刀具的磨损机理

采用硬质合金涂层刀具对镍基合金In718进行了车削试验,分析了硬质合金刀具的磨损形态、磨损机理,并给出了不同条件下的刀具寿命。结果表明,涂层硬质合金切削In718时的主要磨损形式为涂层剥落。

硬质合金涂层刀片铣削AISI410不锈钢刀具寿命研究

AISI410不锈钢广泛应用于各种工业设备的制造,如汽轮机叶片,各种泵的机械零件和蒸汽设备等。加工过程中存在着导热率低、加工硬化严重、切削力大等问题,属于典型的难加工材料。本文通过硬质合金涂层刀片铣削AISI410不锈钢正交试验,研究了硬质合金涂层刀片铣削AISI410不锈钢时刀具寿命的变化规律,归纳了相应的刀具寿命模型,并对其中的各影响因素的独立作用效果进行了分析。试验结果表明:硬质合金涂层刀片加工AISI410不锈钢时,铣削方式、每齿进给量、切削速度、轴向切削深度对刀具寿命的影响依次减小;切削速度越低,每齿进给量对于刀具寿命的影响越大;切削效率一定时,降低切削速度增大每齿进给量有利于延长刀具寿命。

曲轴车-车拉加工工艺切削模拟试验研究

车-车拉工艺是现今汽车发动机曲轴主轴颈粗、半精加工中广泛应用的切削工艺。本文对车-车拉加工工艺流程进行了阐述,选取该工艺中最为复杂的斜刃车拉加工工序为研究对象,对涂层硬质合金斜刃车拉刀片的几何结构及涂层特点进行了分析。并基于Schroeter R B等人的试验方法,通过对刀具安装方式和工件材料的设计,在CNC斜床身车床上建立了切削模拟试验平台。通过改变总切深ap与进给量f,对斜刃车拉加工工艺进行了切削模拟试验,研究了斜刃车拉刀片的受力变化特点,以及上述两参数对切削力、加工表面圆度与加工表面粗糙度的影响特征。研究结果表明:在切削速度170 m/min条件下,斜刃车拉切削参数在总切深ap=0.15～0.2 mm,f=0.1～0.15 mm/r范围内选取,能获得较好的切削效果。