高速铣削TC6钛合金的刀具磨损机理

通过物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（ CVD）涂层硬质合金刀具对α+β相钛合金TC6进行高速铣削加工,研究了PVD与CVD刀具在铣削TC6钛合金过程中的刀具磨损形态和磨损机理.结果表明：在相同的切削条件下,PVD涂层刀具后刀面磨损量更小,刀具寿命更长,更适合TC6钛合金的加工.其前刀面主要发生黏结磨损和氧化磨损,后刀面则为边界磨损,由于前刀面黏结磨损和后刀面边界磨损对切削刃的弱化作用,使得主切削刃发生了微崩刃.CVD涂层刀具寿命较短,其前刀面主要发生初期微崩刃和随之而来的月牙洼磨损以及黏结磨损;后刀面则为磨粒磨损,失效形式为涂层剥落.     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮刮削新刀盘设计

在弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的刮削加工工艺中，刮削刀盘需要采用大的负前角和大的负刃倾角，已有的“斜角直线造形法”为解决刀具的强度和易崩刃问题，要求刀具的负刃倾角的绝对值要尽可能大，而此时造形误差又有较大的增加，本文提出“斜角圆弧造形法”既保留了斜角切削刮削刀刃强度好和抗冲击性能好的优点，同时又使造形误差大大减小，抗崩刃能力也得到了增强。     

立方氮化硼端面铣刀的切削性能

研究立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的刀具磨损和耐用度。试验结果表明:立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的主要磨损形式是微崩刃磨料磨损、粘结磨损、粘结——疲劳磨损和氧化磨损;用国产立方氮化硼刀片制成的端面铣刀在保证已加工表面粗糙度R_<0.75μm(相当▽7)时的刀具耐用度能满足生产实际的需要。     

(Ti,Al)N涂层硬质合金刀具高速铣削30CrNi4MoV钢时的磨损机理

使用(Ti,Al)N涂层硬质合金刀具,对难加工材料中的超高强度合金钢(硬度＞50HRc、抗拉强度σb＞1.6 GPa)在切削速度118～236 m/min范围内,进行了干式高速端面铣削系统试验.借助能谱探针与电子扫描显微镜(SEM)等工具,选择刀具寿命作为刀具切削性能的评价指标,对硬质合金刀具前、后刀面的磨损形态、磨损机理以及刀具的切削性能进行了分析与研究.研究结果表明,高速切削超高强度合金钢条件下,(Ti,Al)N涂层刀具的失效形式为:前、后刀面磨损失效和发生在主切削刃上的涂层脱落和微崩刃,其主要磨损机理为高温条件下粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损的综合作用.     

铲磨工艺参数对畸变影响的研究

铲磨加工是制造齿轮滚刀的最后一道关键工序。因此铲磨加工必须使切削刃在设计所要求的滚刀基础蜗杆表面上的位置保持高度精确。而且在重磨前后仍保持其位置不变。这是对齿轮滚刀的最基本要求。本文主要从制造方法下手研究,也就是从制造滚刀的最后一道关键工序铲磨加工入手,分析研究铲磨加工中各工艺参数对齿轮滚刀的精度及精度寿命的影响规律。也就是设法解决滚刀的重磨长度,让它用到报废之前都能保持原来的精度。本课题就是针对这一问题进行研究的。     

高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能

高速钢刀具的服役条件是极为苛刻的,其切削刃附近和工件的相对摩擦速度与摩擦焊的摩擦速度(16—50米/分)大致相当,而前刀面上切削刃附近的压力应为摩擦焊压力(45—70N/mm~2)的5—10倍,因此,粘着磨损是高速钢刀具常见的失效形式。此外,与一切刀具一样,机械磨损与崩刃也常导致刀具失效。     

“对角线”滚齿机

齿轮加工机床中,滚齿机占有很大的比重,提高滚齿机的生产率,在国民经济中具有重大的意义。滚齿机的生产率,多受滚刀耐用度的限制,因此提高滚刀的耐用度是齿轮制造中的迫切任务。 滚铣齿轮过程中,滚刀上参加切削的刀齿不多。而且刀齿的负荷及磨损极不均匀。(图1a)滚刀的耐用度决定于其中磨损最大的一个齿。充分利用滚刀全部刀齿的切削刀和使刀齿负荷均匀分配,是提高滚刀耐用度的重要途径。     

硬质合金刀具铣削镍基单晶高温合金DD5磨损试验

为探究在干切削和水基微量润滑(WMQL)条件下刀具磨损对DD5铣削表面质量的影响规律,采用四刃PVD-TiAlN涂层硬质合金刀具以及超景深显微镜和扫描电镜等设备,以刀具副后刀面磨损宽度为主要评价指标,对硬质合金刀具副后刀面磨损形态、磨损机理进行分析和研究,并采用三维轮廓仪对零件表面粗糙度进行测量.研究结果表明,与干切削相比,采用水基微量润滑冷却技术,能够延长刀具寿命并改善材料的铣削加工性;硬质合金刀具的主要磨损机理为粘结磨损、磨粒磨损、氧化磨损和扩散磨损.     

大负(正)前角齿轮滚刀铲磨砂轮的廓形计算

本文从铲磨滚刀时,滚刀和砂轮的相对运动关系出发,应用“共轭曲面原理”推导出计算r(?)0°的滚刀铲磨砂轮的廓形所需公式。只要给出切削刃方程,无论是何种类型的齿轮滚刀,蜗轮滚刀和花键滚刀等,均可使用本公式,这对于某些很难写出侧铲面方程的滚刀(如r(?)0°的滾刀)就显得极为方便。文中最后给出了常用滚刀的切削刃方程。     

陶瓷刀具切削淬硬钢的刀具磨损研究

研究氧化铝陶瓷刀具切削淬硬GCr15轴承钢切削过程中的刀具磨损形态、耐磨性能,刀具磨损过程中刃型变化规律及其对切削机理的影响,提出陶瓷刀具“自励”的观点,讨论刀具磨损与破损的关系和陶瓷刀具耐用度标准。     

AlCrN涂层硬质合金切削高温合金耐用度对比实验

采用新型涂层AlCrN硬质合金,并同时采用无涂层YW1和TiAlN涂层硬质合金作为对比实验的刀具材料,对变形镍基高温合金GH4169进行车削刀具磨损的系列实验研究.借助光学显微镜、电子扫描显微镜与能谱探针等工具,建立刀具寿命T-v公式,以刀具耐用度为评价指标,对刀具的磨损形态、磨损机理以及此类新型涂层(AlCrN)刀具对应于镍基高温合金的切削性能进行了分析.研究表明,干切削镍基高温合金,AlCrN涂层硬质合金的性能优于当前主流应用的刀具涂层(TiAlN)刀具.其失效形式主要表现为:后刀面磨损和主切削刃微崩刃.前刀面的磨损程度相对较低.其磨损机理为:高温高应力条件下的扩散、氧化磨损与黏接的综合作用.     

刀具磁化处理及其装置

本文介绍的刀具磁化处理装置，使刀具在高强度脉冲磁场中进行处理，以消除或减小刃面和刀部的内应力，提高刀具寿命，实验和应用结果表明：该装置制造简单、操作方便；处理时间不超过一分钟，处理后刀具不带磁，马上可以使用，平均提高刀具寿命（20－50）％，最高可达二倍左右。     

金属切削加工中的振动分析及控制途径

金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象。若加工中产生了振动,刀具与工件间将产生相对位移,会使加工表面产生振痕,严重影响零件的表面质量和性能;工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用,刀具极易磨损（甚至崩刃）,机床连接特性受到破坏,严重时甚至使切削加工无法继续进行;振动中产生的噪音还将危害操作者的身体健康。为减小振动,有时不得不降低切削用量,使机床加工的生产效率降低。因此,分析金属切削加工中的振动原因并掌握控制振动的途径是很有必要的。     

蜗轮滚刀设计思想与制造方法的偏差分析

采用空间啮合原理使用微机对蜗轮滚刀的精加工工序——铲磨进行模似计算,分析结果认为:当前蜗轮滚刀齿侧面的铲磨工艺由于砂轮的曲率半径较大,造成干涉,使滚刀齿侧面产生畸变。从而使大前角蜗轮刀的刃形产生原理误差,建议采用指状砂轮径向铲磨工艺与直接测量刀具切削刃形精度的方法解决这一问题,该思想适用于法向直廊蜗轮滚刀及齿轮滚刀的径向铲磨工艺。     

数控车床精切代磨45淬硬钢的切削

在ＣＡＫ６１５０Ｃ数控车床上用硬质合金可转位刀具精车４５淬硬钢实现了精车代磨。通过切削变形系数的比较、动态切削力的正交测量、刀具磨损等基础理论的研究,研制了精车代磨刀具,解决了“解决、崩刃”和“中途换刀”两个实现精车代磨的关键。数控车床精切代磨45淬硬钢的切削@姜云鹏@陈国锋@张树森     

工程陶瓷车削刀具磨损机理及理论模型的研究

通过二硅酸锂玻璃陶瓷的切削实验,依据摩擦学原理,结合犁沟效应从微观层面讨论了陶瓷材料对切削刀具磨损机理的影响.通过引入陶瓷晶体相关参数,揭示了陶瓷晶体的形貌和排布方式在车削过程中对刀具磨损量的影响,使磨损机理应用更具广泛性和直观性.结合几何学和运动学分析,建立了工程陶瓷材料车削刀具体积磨损量模型,并进行了实验验证.理论和实验结果均表明随切削路程的增大,刀具体积磨损量先表现为稳定增加,随后由于磨损面的不断增加以及热量堆积导致黏结磨损现象的出现,刀具磨损速度急剧加快,最终导致刀具刃缘崩碎而失效.     

铣削高强度钛合金TC18的刀具磨损机理

采用无涂层和PVD涂层硬质合金可转位刀具对高强度钛合金TC18进行铣削加工,研究了钛合金TC18铣削加工过程中刀具的磨损形态和磨损机理.结果表明：在相同的加工条件下,采用PVD涂层硬质合金刀具加工TC18钛合金的寿命较长,前刀面主要磨损机理为黏结磨损和扩散磨损等,刀具失效形式为涂层剥落和随之而来的前刀面月牙洼磨损,后刀面除了黏结磨损和扩散磨损以外,还发生了磨粒磨损;无涂层硬质合金刀具的寿命较短,刀具的失效形式为崩刃.     

高速切削GH4169刀具磨损研究

使用PCDTiAlN硬质合金涂层刀具高速干车镍基高温合金GH4169,测量切削力(Fc)、切削温度(θ)和表面粗糙度(Ra),采用CCD观测系统刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理进行分析.研究结果表明,使用涂层硬质合金刀具材料高速干车削GH4169时,Fc,θ,Ra随刀具的磨损而变化.高速切削刀具磨损形态区别于常规速度切削,前刀面的月牙洼磨损直接连接了切削刃;且沟槽磨损很明显.磨损机理为磨料磨损和粘结磨损,在高温状态下伴随有扩散磨损、氧化磨损.     

振动参数对金刚石切削不锈钢零件影响规律研究

为减轻金刚石刀具的磨损,提高工件表面加工质量,采用超声振动的方法切削不锈钢零件．研究了不同振动参数对工件表面粗糙度和刀具磨损量的影响规律．对刀具的振动频率和振幅的影响进行了理论分析．在精密车床上进行了金刚石刀具超声振动切削不锈钢零件的加工实验．结果表明：振动参数对工件表面粗糙度和刀具寿命有较大的影响．在一定条件下,振幅越小,加工表面粗糙度越大,刀具磨损越快;振动频率越高,加工表面粗糙度越小,工具磨损越轻．     

陶瓷刀具硬态车削铁基烧结合金的磨损性能

通过对Al2O3／(W，Ti)C陶瓷刀具硬态车削铁基烧结合全的试验研究，分析了刀具的磨损特性及机理，探讨了切削参数、材料特性对刀具磨损的影响．结果表明：Al2O3基陶瓷刀具是硬态车削铁基烧结合金的一种较理想的刀具材料，其主要磨损机制为伴随有微崩刃和剥落的磨粒磨损和粘附磨损；当切削速度过高时，刀具的破损为主要失效形式．