钻削高速钢钻头的寿命研究

高速钢切削加工性能差,采用传统的加工方法钻削高速钢零件容易出现刀具寿命短、易损坏等问题。文章从刀具结构、涂层选择、加工冷却方式、加工程序等方面进行了针对性优化。经过多次切削试验表明,优化后钻头刀具寿命明显延长,钻头加工时所受轴向钻削力减少约50%。

高速钢钻头振动钻削9Cr18不锈钢微小孔的研究

不锈钢9Cr18是航空发动机上较为常用的一种马氏体不锈钢材料,它的塑性大,粘附力强,用普通钻削的方法比 较难加工。采用中频轴向振动钻削9Cr18零件的微小孔,取得了显著的效果。试验表明,相比普通钻削,振动钻削提高 钻头寿命约10倍,并可以提高定位精度,降低钻头受力,改善孔的加工质量。

磁控溅射CrAlTiN涂层高速钢麻花钻的钻削试验研究

涂层技术是改善高速钢刀具切削性能的最有效方法之一。用磁控溅射离子镀CrAlTiN涂层M2高速钢麻花钻,在干式切削条件下对三种不同强度和硬度材料进行钻削试验,结果表明M2高速钢麻花钻经CrAlTiN涂层后,使用寿命显著提高。但随着被加工材料强度和硬度的提高,钻头寿命提高幅度下降,尤其是钻头重磨后下降幅度更大。因此要充分发挥涂层的作用,必须合理地选择高速钢基体和刀具几何参数。

无涂层高速钢刀具钻削压铸铝合金时的磨损机理图

考察了无涂层高速钢刀具在无润滑条件下钻削压铸铝合金 (Al Si9Cu3)时的磨损特性和磨损机理图 ,并对不同磨损区域进行了划分 .发现在不同的进给量及切削速度下 ,刀具的磨损量变化呈明显的规律性 ,按磨损机理可分为粘着磨损区、粘着磨损和磨粒磨损区、磨粒磨损区、严重塑性变形磨损区和热磨损区等 5个区域 .刀具在粘着磨损区的磨损较小 ,故就刀具的耐磨寿命而言 ,粘着磨损区可视为最佳切削区域 .

高速钢钻头电火花沉积Ti(C,N)/Al_2O_3复合涂层的组织及切削性能

目的在高速钢钻头表面电火花沉积Ti（C，N）／A12 O3复合涂层，以提高其切削性能。方法利用电火花沉积技术，以Ti（C，N）／A1 2O3作为电极材料，在高速钢钻头表面制备Ti（c，N）／A12 O3涂层，考察涂层的物相组成、组织形貌及横截面硬度分布，并进行切削试验。结果涂层组织均匀，厚度约32～36μm，物相主要为C0.3 N0.7 Ti，A12O3，A1Ti3，Fe7W6，Fe4N，TiN和A1N，平均硬度是基体高速钢的2．6倍。结论在高速铜钻头表面制备Ti（C，N）／A12O3涂层可以提高刀具的切削性能，延长其使用寿命。

淬硬钢高速微小孔钻削工艺试验研究

从淬硬钢高速微小孔钻削时钻头承受的负荷入手,以HRC62淬硬轴承钢材料为对象,通过试验的方法,检测和分析钻削过程中动态切削力(轴向力和扭矩)的特征,研究淬硬钢微小孔钻削的可行性和切削条件。并通过试验研究切削速度、进给量等钻削工艺参数对切削力的影响规律,提出改善硬态切削性能、提高钻头耐用度的淬硬钢微小孔钻削工艺规范。

PVD涂层高速钢微钻用于铝合金钻削性能研究

为了提高高速钢微细钻头的钻削质量,研究了物理气相沉积(PVD)涂层高速钢微细钻头在高速干式环境下钻削铝合金时的钻削性能。应用PVD离子镀技术在直径0.2 mm的高速钢微细钻头上制备Ti Al Si N、DLC、Ti N和Al Ti N 4种涂层,并通过同时沉积涂层的高速钢圆盘间接测量得到涂层的显微硬度、厚度和平均摩擦系数。以6061铝合金为被加工零件对涂层的实际加工性能进行了试验测试,得到了已钻取孔的表面形貌、直径和角磨损量。通过VHM-I04显微硬度计在0.49 N下测定,DLC涂层微钻的显微硬度为2 800,摩擦系数为0.05,钻削效果在所有涂层微钻和未涂层微钻中最好。因与高速钢基体结合差,导致Ti Al Si N涂层容易脱落、微钻磨损快,故Ti Al Si N涂层不适合沉积在微钻表面。

高速钢节能回火工艺的研究

对W6Mo5Cr4V2高速钢制直柄麻花钻进行了不同回火工艺对性能影响的分析。结果表明:①经580℃、560℃两次回火的高速钢,其硬度和韧性与低高温回火的相比,相差不大,但弯曲强度、挠度可提高10～30%,耐用度可提高50～70%;②麻花钻可用两次回火代替低高温三次回火,从而节能。

浅谈磁化对高速钢钻头耐用度的影响

利用试验手段对经过磁化后的高速钢钻头刀具耐用度进行了研究。研究结果表明:在钻削时,经过磁化处理的钻头比普通钻头的耐用度提高1.4倍。充磁后的剩磁强度越大,耐用度越高。通过实验研究,对磁化钻削中的一些现象进行了初步的探讨。

中小孔径整体型高速钢深孔钻头的研制

针对焊接型硬质合金深孔钻头在中小孔径深孔钻削中使用寿命低,易损坏,修复和刃磨困难等缺点,研制成了一种整体型高速钢深孔钻头,使用效果令人满意。

电火花沉积制备WC涂层高速钢钻头研究

利用DZ-1400型电火花沉积机,以WC为电极,以氩气为保护气,在W18Cr4V高速钢麻花钻头表面制备了WC硬质合金涂层。利用光学显微镜观察分析了涂层金相,利用显微硬度计测量涂层的硬度和厚度。在干式切削条件下进行切削试验,分析比较了涂层钻头与未涂层钻头寿命和磨损情况。结果表明,WC涂层可显著提高刀具切削能力,延长其寿命,在钻削45钢和铸铁时,涂层钻头平均寿命分别比未涂层钻头提高了10倍和13倍,同时钻头磨损速度明显减缓。

小尺寸钻头的热处理新方法

本文研制了高速钢小尺寸钻头的化学热处理一碳氮共渗的节能新工艺。研究了渗入氰化物层的组织和性能，确定了采用碳氮共渗的可能应用部门。

W6Mo5Cr4V2高速钢的“DGG”回火工艺及其应用研究

研究了“DGG”回火工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢机械性能的影响;与常规回火工艺比较,将其在1230℃淬火并经“DGG”低、高温回火(370～380℃×1h+560℃×1h二次)后,具有最佳的综合机械性能。直柄麻花钻用“DGG”回火处理,其切削寿命比常规三次回火的约提高30%,且可以降低能耗。

航空钛合金加工专用高速钢钻头设计

钛合金具有比强度大、耐热性好以及耐低温等优点,广泛应用于航空零部件。本文对手持风动工具加工航空钛合金专用高速钢钻头的材料及结构进行了分析和设计,并通过加工现场的切削试验,验证了该刀具设计的合理性。

高速钢钻头磨屑回收及综合利用研究

对高速钢钻头磨屑的回收利用进行了研究 ,提出了一种除油、分选、烧结、冶炼的回收利用工艺方法。实验结果表明 ,这种工艺方法较好地解决了这一问题。

笔头用易切削不锈钢钻削加工性能的数值研究

对TBPS易切削不锈钢和进口SF20T易切削不锈钢的化学成分、组织结构和力学性能进行对比分析;利用DEFORM-3D软件对两种材料的高速钻削过程进行了仿真研究,通过对比分析高速钻削过程中的钻削力、钻削温度场以及刀具的磨损情况。结果表明:TBPS易切削不锈钢的钻削加工性能优于SF20T易切削不锈钢。

(CrTiAlZr)N多元硬质膜制备及在硬质合金钻头上的应用

采用多弧离子镀技术,通过Ti-Al-Zr三元合金靶与Cr单质靶组合,在YG10X硬质合金钻头上制备了(CrTiAlZr)N多组元硬质膜。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对膜层表面形貌、成分进行了观察和测试,系统考察了膜层的硬度和膜/基附着力。对镀膜钻头进行钻削高速钢试验,并对钻削后的钻头进行观察分析。结果表明,(CrTiAlZr)N多组元硬质膜达到超硬性同时具有良好的膜/基附着力,镀膜后的钻头与未镀膜钻头相比提高钻削寿命近5倍。

高速钢麻花钻使用寿命的提高

高速钢直柄麻花钻是量大面广的金属钻孔工具,提高其使用寿命意义重大。要使麻花钻具有高的使用寿命,首先要选用优质材料。为此,介绍了内部控制的常用高速钢的主要化学成分。热处理也是确保麻花钻使用寿命的关键之一,特别是要严格控制钻头的淬火态晶粒度和回火后的硬度。此外,麻花钻的使用寿命还与其加工角度等几何尺寸及质量评价体系有关,是一项系统工程,应关注影响钻头使用寿命的每一个细节。

紧邻高铁钢桁梁桥主要施工技术

为保证桥梁施工期间邻近高铁的运营安全,降低施工对高铁运营的影响,以南京宁和城际轨道交通工程跨板桥河钢桁梁桥为背景,介绍桥位处受河道、汛期、管线、地质条件及高铁等多因素影响条件下桥梁主要施工技术。采用全回转钻机施工深富水层嵌岩钻孔桩,避免了对既有高铁桥梁基础的扰动;采用侧位膺架法平行带纵坡拼装钢桁梁,利用自锚式千斤顶台车顶推就位,避免了施工时对高铁进行施工封锁。

阶梯钻钻削AISI4340的轴向力和刀具温度研究

针对高强度钢AISI4340钻削过程中存在轴向力大、钻削温度高、刀具磨损严重等问题,课题组在普通麻花钻的基础上设计了一种阶梯钻,利用DEFORM-3D有限元软件对阶梯钻钻削AISI4340的过程进行仿真研究,对阶梯钻的轴向力形成理论进行分析,研究主轴转速、进给量和顶角等3个因素对轴向力和钻头最高温度的影响规律,并与普通麻花钻进行对比。结果表明:主轴转速对轴向力的影响最小,顶角对钻头最高温度的影响最小,阶梯钻在降低轴向力和减小刀具磨损方面比麻花钻更有优势;同时发现,当阶梯钻主轴转速取2 500 r·min^(-1),进给量取0.1 mm·r^(-1),第1顶角取118°时,得到的轴向力最小,钻头温度分布较为理想。研究的结果对实际钻削AISI4340参数的选择提供了一定的参考。