下一代切削工具材料：超硬材料

以人工合成金刚石及其相关材料与工具的制备研究为主线,基于其应用领域的不断拓展,将超硬材料的发展大致分为六个阶段或以产品种类划分为五大类产品(探索阶段、高温高压合成金刚石和cBN、单晶超硬刀具、PCD和PcBN复合片、CVD合成金刚石技术、新型超硬材料),并对各发展阶段及相应产品进行了详细的概述。基于对超硬材料自身的性能、高性能被加工材料的发展、及提高切削加工效率和降低成本等3个方面的分析,详细讨论了超硬材料作为下一代切削刀具材料的优点和潜能。同时对超硬切削刀具的制造和应用过程中存在的一些潜在不足进行了探讨,并针对这些不足提出了可能的解决方案     

下一代切削工具材料:超硬材料（英文）

以人工合成金刚石及其相关材料与工具的制备研究为主线,基于其应用领域的不断拓展,将超硬材料的发展大致分为六个阶段或以产品种类划分为五大类产品(探索阶段、高温高压合成金刚石和c BN、单晶超硬刀具、PCD和Pc BN复合片、CVD合成金刚石技术、新型超硬材料),并对各发展阶段及相应产品进行了详细的概述。基于对超硬材料自身的性能、高性能被加工材料的发展、及提高切削加工效率和降低成本等3个方面的分析,详细讨论了超硬材料作为下一代切削刀具材料的优点和潜能。同时对超硬切削刀具的制造和应用过程中存在的一些潜在不足进行了探讨,并针对这些不足提出了可能的解决方案。     

超硬镀层的特性

一、前言近几年根据节约资源和能源的观点,对表面处理进行了重新评价。特别是加工和切削条件变得更严格,在钢或硬质合金的表面上镀以几微米厚超硬镀层的技术更引人注目。所谓超硬镀层,是指具有HV1500～     

硬脆材料的旋转超声辅助加工

光学玻璃、功能晶体、工程陶瓷等硬脆材料具有高强度、耐高温、耐磨损等优良的物理和机械性能,目前已被广泛应用于航空航天、汽车、军工等领域.但由于这些材料具有较高的硬度和脆性,难以用传统的加工方法进行加工,从而在很大程度上制约了这些材料的进一步推广和应用.旋转超声辅助加工技术由于其特殊的加工性能,具有切削力小、低切削热等优点,适应于各种硬脆材料的加工,因此得到了广泛的应用和迅速的发展,在硬脆难加工材料的制造领域已经占据了重要的地位.本文回顾了旋转超声辅助加工技术的发展历程和特点,介绍了旋转超声辅助加工的机理及工艺设备的研究进展,并对旋转超声辅助加工技术和设备的发展趋势进行了展望.     

浅谈提高超硬刀具材料线切割加工效率的途径

切削加工技术在社会发展的过程中有了非常明显的改进和完善,同时各种新型的切削技术也在加工中得到了非常广泛的应用,也正是因为这些技术的应用,机床设备的积极作用才能得到全面的展现。本文主要分析了提高超硬刀具材料线切割加工效率的途径,以供参考和借鉴。     

先进制造技术在切削加工中的应用

先进制造技术在机械制造业中的应用越来越广泛,伴随着信息技术的不断发展,先进制造技术一方面发展了以数控机床为基础的自动化加工技术,另一方面发展了各种新的加工方法和加工工艺,比较典型的有（超）高速切削、干切削、硬切削、（超精密切削技术等。本文主综述（超）高速切削、干切削、硬切削、（超）精密切削、虚拟切削加工技术的主研究内容及其关键技术。。     

精密硬态切削过程中已加工表面变质层生成研究

精密硬态切削过程中刀具与工件发生剧烈的热力耦合作用,使得一定条件下已加工表面出现变质层.为揭示变质层的生成机制,研究了PCBN刀具硬态切削淬硬模具钢Cr12MoV的工艺过程.通过实验手段揭示了表面变质层生成机理,得到了不同刀具磨损情况下变质层中白层厚度的变化规律;采用MATLAB数学分析软件构建了已加工表面温度场分布曲线,预测了特定切削条件下变质层中的白层厚度.实验验证结果表明:该模型预测精度较高,可以为精密硬态切削加工过程中工件加工质量的控制提供依据.     

高效加工技术及其应用研究

在机械加工领域,切削加工是应用最广泛的一种加工方法,其发展方向主要是研究高速切削,对超硬材料加工,主要是发展磨削、超声和放电等高效复合加工技术。章介绍对高效切削加工和高效复合加工技术的理论研究和技术开发与应用及所取得的重要成果,主要包括高速切削基础理论、陶瓷刀具材料研究新体系和超硬材料断续磨、超声和电火花的复合加工理论与技术的研究开发。生产实际应用结果表明,高效加工技术可以大幅度提高加工效率,改善加工表面质量,降低加工成本。     

淬硬钢旋削时的刀具特性对切削温度的影响

为了研究淬硬钢旋削时的刀具特性对切削温度的影响,在数控加工中心上对热传导率不同的刀具进行旋削加工实验。后刀面的切削温度用传统的温度测量方法无法准确测量,使用独创的光纤维耦合器型的2色温度计进行了测量。实验结果表明,切削速度和刀具的热传导率对刀具后刀面的温度有相当大的影响,切削温度随着切削速度的增加而上升,切削刀具热传导率越高,则切削温度越低。     

超硬材料的发展及前景

随着工业发展的需要以及材料科学的不断突破和创新,各种高强度、高硬度、抗腐蚀和耐高温的新型材料应运而生。其中那些具有高强度、超硬度、脆性大等特点,通常含有一些多组元、活性能大的合金元素(如N i,C r,V,M o,Co,A l,T i等)或同时含有金属和非金属的复合材料被称为超硬材料,一般超硬材料指的是人造金刚石、人造C B N等,维氏硬度H V≥40G P a。超硬材料的加工方法包括特种加工和机械加工,特种加工方法有电火花加工、激光加工和超声加工等,其中机械加工包括切削加工、磨削加工等。通过世界各国几十年来的努力,超硬材料不断取得新的…     

模具高速加工的工艺及策略

切削加工是机械加工中应用最广泛的加工方法之一,而高速是它的重要发展方向,其中包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给切削等。高速切削能大幅度提高生产效率和单位时间内的材料切除率,改善加工表面质量,降低加工费用等优点。高速切削技术在模具制造业的引用,将给模具制造业注入新的活力。     

微磨削与超声振动复合加工技术研究现状与展望

微细切削技术是传统加工工艺向微观尺度的延伸,在微加工领域具有重要的作用,尤其适用于三维零件及微结构的加工。与其他微细切削技术相比,微细磨削技术具有加工零件棱边精度高、适于硬脆性材料加工等优势,但其存在加工效率低、磨削热量大、微砂轮易磨损等缺陷。已有研究表明,于机械加工辅加超声振动的复合加工技术可有效降低切削力、切削温度,增大脆性材料脆-塑转变临界切削深度,改善加工表面质量等。因而超声振动辅助微磨削技术被认为是一种可有效解决微磨削加工现存缺陷的技术。主要从微磨削技术研究现状、尺寸效应机理研究、脆性材料塑性域去除机理研究、超声振动切削实验研究、超声振动切削断续切削机理研究及微磨削动态有效磨刃密度建模研究六个方面,对微磨削技术及超声振动辅助切削技术相关领域研究进行综述,并探讨超声振动辅助微细磨削技术加工机理研究及未来发展需注重解决的问题。     

液体辅助激光加工硬脆材料及其应用

硬脆材料由于具有稳定的机械和化学性能、优良的光电特性等优势，在航空航天、光电工业等领域具有广泛的应用。激光加工由于具有高精度、高能量、非接触式加工等特点，是实现硬脆材料加工的理想技术。为了实现硬脆材料的去除加工，通常需要较高的激光能量，使得加工的结构精度较低，而且表面质量较差。本综述介绍了液体辅助激光加工技术在硬脆材料加工方面的研究进展，分别介绍了液相激光烧蚀、激光诱导背部湿法刻蚀和刻蚀辅助激光改性等三种液体辅助激光加工技术的原理，对比了各自的优势和不足，以及不同加工技术、辅助液体种类以及加工参数等对不同硬脆材料加工质量的影响，介绍了液体辅助激光加工技术目前主要的应用，最后，简要阐述了该技术存在的问题和未来的潜在发展。     

硬质合金滚刀与硬齿面滚齿的设计工艺

随着工业技术水平的提高,滚齿技术得到了很大的发展,采用硬质合金滚刀对硬齿面进行加工,革新了传统的硬齿面精加工工艺。对于高精度的磨齿齿轮来说,硬齿面滚齿能用很高的效率代替粗磨工序,切除齿轮的热处理变形,留下小而均匀的余量进行精磨,提高了磨齿效率。对于衍齿齿轮来说,在衍齿前安排硬齿面滚齿,可以切除热处理变形,达到必要的精度,再进行衍齿加工,以充分发挥衍齿工艺光整加工的特长,弥补滚齿加工的不足。对于普通精度的淬硬齿轮来说,可以用硬质合金滚刀直接进行精滚加工,以保证齿轮加工精度,是一种不可取代的齿轮加工技术。     

浅谈超硬材料刀具在机械加工中的使用

超硬材料刀具目前主要有单晶金刚石刀具,聚晶金刚石（PCD）刀具,化学气相沉积（CVD）的金刚石刀具,聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具等。它不仅是加工高硬度材料的理想刀具,而且用超硬材料刀具替代普通刀具进行切削,可以实现铸、锻毛坯件的高速、高效加工和／或一次性完成粗、精加工。它具有高效、低耗,适应性强、制造周期短等优点。目前已在汽车、摩托车、航空、矿山、电子、玻璃等行业机械加工中得到广泛应用。     

硬质合金与超硬刀具在切削加工中的应用

随着我国机械、电子、化工、航天航空工业的飞速发展和科学技术的不断进步,这些新型的超硬刀具将越来越广泛地应用于我国生产的各个领域,并将带来更大的经济效益。主要阐述硬质合金刀具、人造聚晶金刚石刀具、立方氮化硼刀具、复合氮化硅陶瓷刀具的性能特点及其在切削加工中的应用。     

基于高速切削的模具加工技术探析

随着工业制造业的快速发展,尤其是在模具加工行业,采用先进的切削技术和模具加工工艺,以达到理想、高效、高质量的加工效果,已经是大鸷所尊。本文通过高速切削加工工艺与传统模具加工工艺的比较。总结了高速切削技术在模具加工方面的优势,并就模具加工技术中应用到的高速切削技术进行分析探讨。     

硬态切削轴承套圈近表层残余应力分布及性能

通过对硬态切削轴承套圈和磨削轴承套圈进行对比,分析了硬态切削轴承套圈近表层残余应力的分布、沟道表面形貌、硬度和粗糙度。结果表明:与磨削轴承套圈相比,硬态切削轴承套圈能够获得更大的近表层残余压应力和更深的压应力层,以及较好的表面形貌和较高的表面硬度。     

刀具和模具的硬铣削加工技术

在多年的工作当中,经过多次的分析和观察,并查阅有关方面的专著,对刀具和模具的硬铣削加工技术进行阐述。     

浅谈硬质合金滚刀与硬齿面滚齿的设计

随着工业技术水平的提高，滚齿技术得到了很大的发展，采用硬质合金滚刀对硬齿面进行加工，革新了传统的硬齿面精加工工艺。对于高精度的磨齿齿轮来说，硬齿面滚齿能用很高的效率代替粗磨工序，切除齿轮的热处理变形，留下小而均匀的余量进行精磨，提高了磨齿效率。对于衍齿齿轮来说，在衍齿前安排硬齿面滚齿，可以切除热处理变形，达到必要的精度，再进行衍齿加工，以充分发挥衍齿工艺光整加工的特长，弥补滚齿加工的不足。对于普通精度的淬硬齿轮来说，可以用硬质合金滚刀直接进行精滚加工，以保证齿轮加工精度，是一种不可取代的齿轮加工技术。