CN35硬质合金涂层刀具高速车削淬硬钢的磨损与破损形态

借助于扫描电镜照片和能谱分析,对高速车削淬硬45钢时CN35硬质合金涂层刀具的失效形态及其机理进行了观察和分析。结果显示,在高速切削条件下,涂层刀具的失效形态主要分为破损与磨损两种,刀具正常磨损失效过程仍然遵循常规切削条件下三个阶段的程序。刀具破损失效发生在低速切削阶段,且随着切削速度的提高,破损部位由后刀面转移到前刀面;高速切削时,刀具失效形式倾向于后刀面磨损、边界磨损和切削刃斜面磨损,因高热、粘结、疲劳、氧化、扩散和热裂等原因造成刀具切削功能丧失。     

高速铣削AISI 4340合金结构钢时涂层刀具磨损机理研究

针对AISI 4340合金结构钢难加工的特点,选用PVD硬质合金涂层刀具进行高速干铣削试验,选用扫描电子显微镜(SEM)观察失效刀具表面的磨损形貌特征,选用能谱分析仪(EDS)分析磨损刀具表面的元素分布及含量,揭示刀具的磨损机理。研究结果表明:刀具寿命与切削参数选取有关,随着切削速度的增加,刀具磨损加快,刀具寿命降低。硬质合金涂层刀具的主要磨损形式是前刀面磨损和后刀面磨损,前刀面磨损机理主要是粘结磨损、涂层剥落、切削刃微崩刃;后刀面磨损机理主要是磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损、微裂纹。     

基于DEFORM软件的刀具磨损对切削力与切削热的影响研究

基于DEFORM 2D/3D软件,通过硬质合金平头倒角立铣刀进行高速铣削AISI4340合金钢的仿真实验,在主轴转速1270r/min、进给速度104m/min、切削深度0.1mm的参数下,利用刀具的几何磨损模型和仿真模型模拟了不同刀具磨损类型对切削力与切削热的影响以及刀具二次磨损的主要位置。研究发现,刃口钝化对切削力的影响最大,其次为前后刀面磨损、后刀面磨损和前刀面磨损;后刀面磨损对切削热影响最大,其次为前后刀面磨损、刃口钝化和前刀面磨损。本研究促进了刀具的结构设计的发展和加工工艺的更优选择。     

Al2O3基陶瓷刀具车削300M超高强度钢的刀具寿命研究

采用对角正交回归试验法,求得Al2O3基陶瓷刀具切削300M超高强度钢的刀具寿命经验公式,并分析了切削用量对刀具寿命的影响.通过扫描电子显微镜的观察和能谱分析仪的分析,对Al2O3基陶瓷刀具的损坏形态和磨损机理进行了研究.研究表明:Al2O3基陶瓷刀具车削300M超高强度钢时,粘结磨损和磨粒磨损是主要的磨损机理;合理的切削参数为:切削速度200～300 m/min、切削深度0.1～0.15 mm、进给量0.05～0.1 mm/r.     

硬质合金涂层刀具车削钛合金TA15的磨损研究及切削参数优选

刀具磨损剧烈是钛合金切削中的突出问题,探求刀具磨损的本质对于提高加工质量和效率、降低成本具有重要意义。本文采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对钛合金TA15(Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V)进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行了分析,并根据刀具磨损状态进行了切削参数优选。研究结果表明:涂层硬质合金刀具切削TA15时,刀具失效形式主要为涂层剥落、崩刃和月牙洼磨损;随着切削速度的增加,后刀面VB值呈现了驼峰状的变化规律,涂层剥落的区域在波谷出现了明显的减小趋势;切削试验结果指出,正前角AlTiN涂层硬质合金刀具可用于钛合金TA15的精车工艺中,在v=100m/min、f=0.05mm/r、a_p=1.5mm切削参数下,刀具表现性能最优,同时硬质合金涂层刀具车削TA15的最大切削速度不宜超过120m/min。     

硬质合金刀具切削TZM钼合金的磨损机理研究

为有效解决钼钛锆合金(又称TZM钼合金)高效高质量加工问题,采用YG8、YT30和赛隆三种刀具进行干切削试验,并对优选刀具进行刀具磨损和失效机理研究。试验结果表明：在相同试验条件下,YG8比其它两种刀具寿命更高;YG8在切削过程中,切削速度v≤150m/min,进给量f≤0.1mm/r,背吃刀量a_p在0.5～0.8mm范围内;YG8刀具的磨损机理主要是黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损,且前刀面的氧化磨损和扩散磨损比后刀面严重,失效形式主要是后刀面的正常磨损。     

高速切削Inconel 718刀具磨损形态和机理分析

利用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了高速干切削试验,采用扫描电子显微镜SEM和能量分散光谱EDS扫描,对不同切削参数下刀具的损坏形态和损坏机理进行了研究。分析结果表明刀具损坏形式主要有前刀面磨损、后刀面磨损、剥落和崩刃。刀具损坏机理主要是粘结磨损、磨粒磨损、氧化磨损和扩散磨损等。     

高温合金NiCr20TiAl钻削加工特性研究

高温合金是金属材料中最难加工的材料之一,使用M42高性能高速钢非涂层麻花钻,对变形高温合金材料NiCr20TiAl进行钻削加工.通过改变切削参数和冷却条件,对切削加工过程中刀具的寿命、切屑形态和刀具失效机理进行了试验研究.结果表明,高性能高速钢M42麻花钻主要的失效方式是后刀面磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损、沟槽磨损和崩...     

MoS2／Zr复合涂层高速钢刀具的切削性能研究

采用中频磁控溅射和多弧离子镀相结合的工艺在M2高速钢麻花钻表面沉积制备了MoS2/Zr复合涂层,考察了复合涂层的表面形貌及力学性能,在干式切削条件下研究了复合涂层刀具钻削45钢的切削性能.结果表明,与纯MoS2 涂层相比,MoS2/Zr 复合涂层的硬度显著提高,与无涂层高速钢刀具相比,MoS2/Zr复合涂层刀具的切削能力提高了约4倍.复合涂层的存在使得刀具主切削刃的后刀面磨损量明显减小,刀具的黏结磨损和磨粒磨损程度显著降低.MoS2/Zr复合涂层刀具后刀面和横刃的磨损形式主要为涂层的分层剥落,同时伴随有一定程度的黏结磨损和磨粒磨损.     

15-5PH不锈钢粗加工刀具磨损试验研究

针对15-5PH不锈钢在粗加工过程中刀具磨损剧烈问题,进行涂层可转位刀具铣削15-5PH不锈钢试验,研究了15-5PH不锈钢铣削加工过程中的刀具磨损特性。采用超景深显微镜对刀具的前刀面和后刀面磨损形貌进行了检测,结果表明:在15-5PH不锈钢加工过程中,刀具前刀面主要磨损机理是粘结磨损和扩散磨损,刀具失效形式为片状剥落和崩刃,后刀面则为边界磨损和涂层烧灼,失效形式为崩刃。     

刀具配置的逐层优化方法研究

介绍基于刀具资源结构（ＴＲＳ）的概念，进行刀具配置逐层优化的方法及其与其他相关技术的界面。所述方法可在不同层次实现刀具种类和数量最少，加工中换刀次数最少，以提高生产率、降低成本。     

日本工具量具企业参观印象

介绍了日本工具量具企业在先进刀具材料及涂层技术的应用、工具量具制造技术、超精密测量技术等方面的发展近况。     

现代刀具结构和刀具系统的全新展示--记第九届中国国际机床展览会

第九届中国国际机床展览会（CIMT2005）于2005年4月11—17日在北京举行。文中评介了本次展览会上的切削刀具展品，重点阐述了当代刀具结构和数控机床上刀具（工具）系统的创新与发展。并介绍了中国刀具产品在这些方面的进展。     

织构化涂层刀具研究进展

表面织构和表面涂层都能有效改善刀具表面摩擦性能,若将表面织构和表面涂层相结合,利用表面织构的减摩特性与表面涂层的润滑特性以及两者之间可能存在的协同作用,有望进一步改善刀具切削性能。本文介绍了织构刀具、涂层刀具、织构化涂层刀具及其作用机制,并提出了有待进一步深入研究的问题。     

基于过程能力指数的刀具寿命研究

利用Glejser检验方法拟舍出刀具磨损过程残差模型，在此基础上，计算换刀时刻的过程能力指数，并且根据企业所要求的最低过程能力指数，计算刀具的质量寿命，提出将刀具的切削寿命和质量寿命结合起来进行换刀决策的方法。     

基于专家系统的数控刀具选配系统的研究

在数控刀具选配实现过程中,采用专家系统的基本原理,使数控刀具选配更加方便与简洁。本文详细研究数控刀具事实库、规则库以及数控刀具选配系统推理机的设计方法,并建立了基于专家系统的数控刀具选配系统模型。最后提出数控刀具选配方案的评价方法。     

麻花钻磨损特性的研究

通过对调质合金结构钢的大量钻削试验,研究了麻花钻磨损区的图形特征和磨损机理以及钻头失效与磨损图形参数、钻头切削寿命与钻削速度的关系。结果表明,麻花钻的磨损具有非线性特征,钻头转角和主刀刃及横刃区有两个显著不同的磨损区,随钻削速度的提高,这两个磨损区的特征差异及磨损带宽度之比明显增大。在钻削速度较低、钻头失效时,两个磨损区为较均衡的磨粒磨损和粘结磨损;钻削速度较高时,转角区剧烈的粘结磨损和氧化磨损使钻头加快失效,而主刀刃及横刃上的磨损却很小。受此影响,麻花钻的磨钝标准、耐用度问题较为复杂,钻头的寿命（Ｔ）－速度（Ｖ）曲线的泰勒特性范围很窄。     

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研究

为了研究不同涂层刀具切削淬硬H13钢的切削性能,进行了多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MTTiCN厚Al_2O_3TiN涂层材料刀具车削加工淬硬H13钢试验,分析了不同的涂层材料刀具与切削力、切削温度、涂层刀具磨损以及刀具寿命的关系。研究得出:多层Ti化合物涂层刀具受到三个方向的力都大于其它两种涂层的刀具,而且切削温度最高;用TiAlN涂层刀具切削时温度最低;切削过程中三种刀具后刀面磨损程度不同,发现多层Ti化合物涂层刀具磨损最为严重,寿命最短;MT-TiCN厚Al_2O_3Ti N涂层材料刀具比多层Ti化合物涂层刀具寿命长30%;TiAlN涂层刀具的切削寿命最长比多层Ti化合物涂层刀具寿命长45%。     

基于模块式工具系统虚拟刀具库的研究

对机械加工刀具系统进行功能分析，将其刀具模块划分为刀柄模块，中间模块和工作模块3部分；建立了刀具系统组合和装配的数学模型，在装配的过程中提出虚拟刀具库的理论，并进行了探讨。     

PCBN刀具磨损对切削过程影响的有限元仿真研究

在实际切削加工中,随着切削的进行,刀具的磨损会越来越严重,这种磨损会严重影响切削过程,对切削力、切削温度等影响极大。本文通过有限元仿真软件ABAQUS模拟了不同磨损程度的PCBN刀具切削高强度钢Cr12Mo V的过程,揭示出了刀具磨损量对切削过程的影响规律,并通过试验进行了验证。