超硬材料刀具PCBN的性能及磨损机理

简单回顾了PCBN刀具的发展过程,论述了PCBN刀具的性能及磨损机理,并简单介绍了PCBN刀具在国内外的应用。     

刀具温度场对刀具表面覆盖膜的影响

研究了ＴｉＣ类硬质合金刀具切削Ｃａ－Ｓ易切不锈钢时，刀具温度场及其对刀具表面覆盖膜的影响。结果表明，覆盖膜形成时，在距主切削刃０．２５－０．５ｍｍ范围内，靠近前刀面处垂直前刀面的温度梯度比无覆盖膜时的温度梯度小得多，使覆盖膜／前刀面间的温度在切上过程中维持在８８０－５８０℃之间，为形成稳定覆盖膜创造了最佳温度环境。     

金刚石刀具切削铝合金时刀具材料和切削用量的选择

金刚石是切削有色金属的优选刀具材料。本文阐述了金刚石刀具材料的特性，切削加工铝合金时PCD刀具材料粒度和复合片厚度、几何角度、切削用量的选择。     

金刚石刀具切削铝合金时刀具材料和切削用量的选择

金刚石是切削有色金属的优选刀具材料。本文阐述了金刚石刀具材料的特性,切削加工铝合金时PCD刀具材料粒度和复合片厚度、几何角度、切削用量的选择。     

金刚石刀具切削铝合金时刀具材料和切削用量的选择

金刚石是切削有色金属的优选刀具材料.本文阐述了金刚石刀具材料的特性,切削加工铝合金时PCD刀具材料粒度和复合片厚度、几何角度、切削用量的选择.     

刀具磨损对表面粗糙度的影响与对策

镍基合金材料在600℃以上高温中具有高强度,抗氧化性及耐腐蚀性的优良性能,常常用于航空,核电等重要领域。在对其切削加工时,一般采用冷风切削技术。也就是在对镍基高温合金材料等类似工件材料切削时,使用-30℃-60℃的低温冷风喷射到切削区,同时使用微量的植物油代替润滑剂,达到控制高速切削时切削区温度的目的,从而有效减小刀具刃的磨损,进而减少表面粗糙度。本文阐述通过设置不同的切削实验条件,对高温合金材料进行高速切削,分析不同条件下刀具刃磨损情况,并就刀具磨损的深浅程度对加工件表面粗糙度的不同影响进行分析。     

纯铁车削刀具磨损对表面完整性的影响

在微量润滑方式下采用非涂层刀具进行纯铁材料车削刀具磨损试验,并分别采用新刀具、后刀面平均磨损量为0.12和0.21 mm的已磨损刀具切削纯铁材料,研究刀具磨损对纯铁零件表面完整性的影响规律.结果表明:切削速度对纯铁精加工刀具寿命影响较大,其磨损形式以刀具后刀面刀尖磨损和沟槽磨损为主;高速时表面粗糙度随刀具磨损而快速增加,低速时则先增加后趋于平稳;切削速度为100、300 m/min时,工件表面切向和轴向残余应力随刀具磨损呈先减小后增大的变化趋势,显微硬度则呈先增大后减小的趋势;工件表层晶粒扭曲、拉伸状塑性变形程度增加,表面呈现严重的撕裂和塑性流动等缺陷.     

切削温度对刀具表面覆盖膜的影响

研究表明，用ＴｉＣ类硬质合金发具切削Ｃａ－Ｓ易切不锈钢时，刀具表面覆盖膜的形成及分布规律，与前刀面切削温度及其分布规律有关：切屑－覆盖膜间温度达到覆盖膜主要成分－钙黄长石的软化挤出温度９００℃左右和覆盖膜－前刀面间温度达到粘结温度８５０℃左右时，至主切削刃距离ｘ＝０．２－０．６ｍｍ范围便形成致密的稳定覆盖膜；ｘ＜０．１ｍｍ范围温度低于钙黄长石的挤出温度无膜生成：ｘ＞０．６ｍｍ温度稍低于钙黄长石的挤     

PCBN刀具切削淬硬轴承钢时工件硬度的影响分析

通过对PCBN刀具切削不同硬度GCr15轴承钢时切削力、切削温度、刀具磨损和已加工表面质量的试验研究,得到了工件硬度对上述各量的影响规律.结果表明,当工件硬度在HRC50左右时,刀具磨损严重且工件表面质量很差,说明PCBN刀具不适合切削中等硬度的轴承钢.     

表面氧化物对铝合金接头拉伸性能的影响

铝合金焊接过程中,氧化物对接头性能的影响一直有很大的影响。本课题铣去对接面的氧化膜和不铣去对接面的氧化膜的铝合金分别进行焊接试验,研究焊缝中氧化物对接头性能的影响。结果表明:焊缝中的氧化物对接头的拉伸性能有影响,焊缝中的氧化物使接头的强度下降。     

表面纳米化对7055铝合金耐磨性能的影响

为了研究表面纳米化对7055铝合金耐磨性能的影响,利用高能喷丸(High Energy Shot Peening, HESP)技术对7055铝合金材料进行表面纳米化处理,在7055铝合金表面获得纳米结构。利用透射电镜分析纳米化前后微观组织的变化,同时对纳米化材料表层进行残余应力及显微硬度测定,并采用球盘磨损试验机研究了纳米化表面对固定载荷条件下7055铝合金材料磨损性能的影响。结果表明：表面纳米化使7055铝合金材料表面发生严重塑性变形,材料表面分布较高幅值残余压应力,最大可达到-369MPa, 残余压应力层深度达0.6mm;纳米化后试样显微硬度较基体提高了50%。摩擦磨损实验表明：表面纳米化从一定程度降低了7055铝合金材料表面摩擦系数,且磨损失重是未处理试样的32%,表明高能喷丸表面纳米化有效改善了7055铝合金材料的耐磨性能。     

硬质合金高速切削铝合金时刀具材料和切削用量的选择

硬质合金是切削有色金属的主要刀具材料之一。本文阐述了硬质合金高速切削加工铝合金时硬质合金刀具材料、切削用量的选择。     

激光切割对铝合金材料的力学性能影响分析

为了探索激光切割技术对铝合金材料力学性能和疲劳性能的影响,采用试验分析方法,用机械铣削和激光切割方法分别制备了两类试件,对其进行了拉伸试验、疲劳寿命试验以及切割表面质量评估。对比分析了两种加工方式对其力学性能和疲劳寿命的影响,分析结果表明:经过激光切割后铝合金材料的抗拉强度、延伸率均有所下降,但屈服强度稍有增加;激光切割后的疲劳寿命比机械铣削试件疲劳寿命短,但切缝若经过打磨处理,其寿命又高于不打磨的试件寿命;同时通过表面精度测量分析,激光加工铝合金虽然存在挂渣,但仍有较高的表面质量。     

表面缺陷对7075铝合金阳极氧化膜的影响

为了研究加工状态对阳极氧化处理的影响,对7075高强铝合金进行了阳极氧化表面处理,利用金相显微镜、体视显微镜、扫描电镜(SEM)以及EDS观察和分析了氧化膜的微观组织、表面形貌和成分。结果表明铝合金表面析出相附近氧化膜出现中断、裂缝等缺陷;在铝合金表面有缺陷的部位,其生成的氧化膜厚度较薄,缺陷边缘尖角处氧化膜存有裂缝;通过增加表面光洁度,可以提高阳极氧化膜的质量,满足耐腐蚀性能的要求。由于表面存在缺陷,使得形成的氧化膜厚度不均匀或不完整,进而消弱了氧化膜对铝合金基材的保护作用。     

高速铣削参数对铝合金零件表面粗糙度的影响

高速切削技术可以降低生产成本,提高零件的表面质量。笔者采用正交实验方法,研究硬质合金刀具高速铣削铝合金材料时,每齿进给量、切削深度、切削速度和行距等铣削参数对零件表面粗糙度的影响。通过对实验数据的直观分析和方差分析,得出了影响零件表面粗糙度大小的主次因素,并确定出较优的铣削参数。结果表明：每齿进给量、切削深度、切削速度和行距分别在0.06 mm/齿、0.6 mm、942.48 m/min和0.05 mm附近取值时,可获得较好的表面质量。该研究为指导企业生产实践提供了的参考依据。     

Al-Mg-Pb-Sn-Ga铝合金阳极材料组织对电化学性能的影响

研究了冷轧变形量为95%Al-Mg-Pb-Sn-Ga五元铝合金阳极板材不同温度退火处理后的织构和其在4 mol/L NaOH+10 g/L Na2 SnO3溶液中的静态析氢速率与电化学性能.结果表明:此五元铝合金阳极板材,随退火温度的升高、保温时间的延长,立方织构含量增多,在4 mol/L NaOH溶液中反应后,表面腐蚀空隙率增多、深度增加,阳极极化减弱;回复退火处理的五元铝合金板材,析氢速率降低,稳定工作电位负移;再结晶退火时,随退火温度的升高、时间的延长,稳定工作电位的负移程度减少,析氢速率稍有增大.AM0501铝合金阳极板材在250℃-10 h、300℃-3 h回复退火,其在4 mol/LNaOH+10 g/L Na2 SnO3溶液中,恒电流极化时,具有理想的低自腐蚀析氢速率,负的稳定工作电位等电化学综合性能.     

硬质合金刀具材料中碳化钛含量对其耐磨性的影响

本文用实验的方法,研究了刀具材料中TiC含量对其耐磨性能的影响规律。在实验数据的基础上,作者建立了TiC含量对刀具元素转移速率影响程度的数学表达式,并用该表达式对TiC含量对刀具耐磨性影响规律作了论证。此外,文章又从对TiC的物理、化学性质的分析中,进一步论述了这一影响。     

烷氧基硅烷修饰对电化学预处理铝合金表面性能的影响

采用含有不同基团的烷氧基硅烷对电化学刻蚀后的铝合金基底进行修饰,得到具有多种性能的铝合金/聚硅氧烷复合层.将铝合金基底通过电化学方法刻蚀后,分别放入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中浸涂一段时间,得到了具有超亲水、疏水和超疏水三种特性的复合层,其水接触角(WCA)分别为0°、147.8°±0.9°和157.8°±1.3°.结果表明,使用含有亲水基团的硅烷修饰后,铝合金表面表现为超亲水性;而用具有疏水基团的硅烷修饰后,铝合金表面表现出疏水性或超疏水性.通过胶带测试表征了涂层的粘附性,发现随着胶带剥离次数增加:经γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷修饰的铝合金/聚硅氧烷复合层,超亲水性减弱,直至第10次之后WCA稳定在大约110°;经二甲基二乙氧基硅烷修饰的铝合金/聚硅氧烷复合层,WCA减小至134°;经甲基三甲氧基硅烷修饰的铝合金/聚硅氧烷复合层,在6次胶带剥离后,超疏水性能开始降低,25次胶带剥离后WCA稳定在大约140°.     

氯负离子对铝合金表面砂面化影响的研究

研究发现了在铝合金砂面化过程中，Ｃｌ＾－离子存含量的多少对其腐蚀类型有直接的影响。砂面化其它条件相同时Ｃｌ＾－离子的浓度大于１５ｇ／Ｌ时，主要发生的是点腐蚀；Ｃｌ＾－离子浓度在５～１０ｇ／Ｌ时铝合金材料表面除了晶间腐蚀处还有点腐蚀，形成的砂面较为理想。     

球头铣刀倾角对硬铝合金工件表面形貌的影响

基于运动齐次坐标的变换矩阵和矢量运算法则,结合多轴铣削的特点,在充分考虑刀具倾角变化的基础上,建立球头铣刀铣削过程中刀齿的运动轨迹方程,给出了加工表面形貌的仿真思路,并对仿真方法进行了优化.仿真分析了侧倾角和前倾角对表面形貌的影响规律,结果表明:刀具倾斜有利于提高表面质量,但是侧倾和前倾对表面形貌的影响规律不同,正向侧倾加工效果最好,负向侧倾加工效果最差;而正向前倾和负向前倾的加工效果基本一致,并且介于正向侧倾和负向侧倾之间;当侧倾角为10°~20°时或前倾角为±10°时加工表面粗糙度最小.分析结果对多轴铣削加工时刀具倾角的选择和调整具有较好的指导意义.