超硬刀具的应用

超硬刀具在现代工业的应用越来越多，如今在航空、航天、钟表、电机、木材及非金属材料加工中，超硬刀具都有广泛的应用，且收到了良好的经济效益。常用的超硬刀具有天然金刚石刀具，聚晶金刚石刀具（PCD），聚晶立方氮化硼刀具（PCBN）等。一、天然金刚石刀具天然金刚石刀具是目前超精密切削加工领域中常用的刀具，其刃口极锋利，刃日圆弧半径可达200A～3O0A，在500倍显微镜下观察，刃口平直，无崩口，加工工件表面粗糙度值极低，可达Ra≤0．01μm的镜面加工水平，常用于铜、铝及其合金材料的精加工，如菲涅尔透镜、表壳、金笔、电机…     

超精密切削时刀具切削刃的作用机理分析

分析了金刚石刀具切削刃的切削作用、脆性材料超精密切削时切屑形成机理；对金刚石刀具切削刃钝圆半径、切削厚度、切削角三者之间的关系进行了描述。结果表明：脆性材料可以实现塑性域超精密切削加工；控制切削参数可以加工出满足要求的表面粗糙度和表面波纹度，为生产实际提供可靠的工艺条件及技术参数。     

金刚石刀具刀尖几何形状对超精密切削加工质量的影响

指出超精密切削实际上是刀具刀尖部分与工件的相互作用,分析了金刚石刀具刀尖几何形状和切削刃的锋利度对超精密切削加工质量的影响。认为正确地选择刀尖部分几何形状和修光刃钝圆半径是获得高质量加工表面的有力保证。     

镍基合金材料切削加工刀具研究

对硬质合金刀具、立方氮化硼刀具这两种镍基合金材料切削加工的主要刀具进行研究,通过切削加工试验分析不同刀具对镍基合金材料切削加工表面粗糙度的影响,进而优化得到适用于镍基合金材料超精密切削加工的刀具.     

SiC_p/Al复合材料的超精密车削试验

试验研究了碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)的超精密车削加工性能.使用扫描电镜(SEM)对已加工表面、切屑及其根部、刀具前/后刀面磨损带进行观察,使用表面粗糙度轮廓仪对各种切削条件下的加工表面粗糙度轮廓进行测试分析.结果表明,该材料的加工表面常残留微孔洞、微裂纹、坑洞、划痕、残留物突起及基体材料撕裂等微观缺陷,刀具几何参数、切削速度、进给量、增强颗粒尺寸和材料体积分数是影响表面粗糙度的主要因素.由于切削变形区微裂纹动态形成的作用,超精密切削该材料时一般形成锯齿型切屑.刀具-工件的相对振动、基体撕裂增强颗粒拔出、破碎、压入等是该材料超精密车削表面形成的主要机制.单晶金刚石(SCD)刀具主要发生微磨损、崩刃、剥落和磨粒磨损,聚晶金刚石(PCD)刀具主要发生磨粒磨损和粘结磨损.结论表明SiCp/Al的超精密切削加工性较差,但通过选择合适的工艺参数,体积分数为15%的SiCp/2024Al加工表面粗糙度Ra可达24.7 nm.     

PCBN刀具切削GCr15淬硬轴承钢的研究

通过切削实验，研究了PCBN刀具精密切削淬硬GCr15轴承钢时切削力的特征、锯齿切屑的形态和刀具的员特征，又从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层的白层现象和残余应力的分布方面深入研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的适应性，实验结果表明，PCBN刀具应用于GCr15轴承钢的精密切削是可行的。     

用PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢

通过切削试验研究了PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢时的切削力特征、切屑形态、刀具磨损特性等切削性能 ,并从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层白层现象、残余应力分布等方面研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的加工表面质量     

超硬刀具材料应用前景广阔

随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多，超硬刀具材料的应用日益广泛。超硬材料刀具具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点，过去主要用于精加工，近几年来由于改进了人造超硬刀具材料的生产工艺，控制了原料纯度和晶粒尺寸，采用了复合材料和热压工艺等，应用范围不断扩大，除适于一般的精加工和半精加工外，还可用于粗加工，被国际上公认为是当代提高生产率最有希望的刀具材料之一。利用超硬材料加工钢、铸铁、有色金属及其合金等零件，其切削速度可比硬质合金高一个数量级，刀具寿命可比硬…     

超精密切削镍磷合金镀层模辊及刀具磨损特性研究

研究了金刚石刀具对具有镍磷合金(NiP)合金镀层的压印模辊进行长距离连续切削时刀具的磨损情况。首先,通过金刚石超精密辊筒车床对大尺寸NiP合金镀层模辊进行精密V槽切削。然后,利用加工好的V槽模辊进行卷对卷压印实验,通过压印片材上不同位置的表面粗糙度测量分析了刀具从切削开始到结束过程中的磨损情况。最后,利用Advant Edge软件进行了有限元模拟切削过程中刀尖温度分布状态,同时对比了切削过程中不同位置处刀尖的轮廓线。实验结果表明:金刚石刀具切削NiP合金镀层模辊时刀具的磨损过程是有一个先慢后快的规律,即刀尖切削刃发生石墨化转变产生为崩刃以后,刀具的磨损速率明显加快。     

金刚石刀具锋锐轮廓几何评定方法研究

金刚石刀具刃口的锋锐轮廓是影响超精密加工的一个重要参数。在对金刚石刀具刃口轮廓三维测量的基础上，提出了精密评定切削刃锋锐轮廓的几种新方法。其中对圆评定方法、椭圆评定方法和抛物线评定方法进行了研究，实验结果表明这些方法不仅具有较高的评定精度，而且还有利于对超精密微切削机理进行分析研究。     

涂层硬质合金刀具干式切削淬硬钢的试验研究

通过采用涂层硬质合金刀具对淬硬 4 5钢硬态干式切削试验 ,分析硬态干式切削淬硬钢的特点 ,研究了涂层硬质合金刀具及其几何参数的优化 ,讨论了涂层硬质合金刀具磨损形式、刀具耐用度及加工表面粗糙度 ,得出了可应用于实际干式切削加工的切削条件和参数     

涂层硬质合金刀具干式切削淬硬钢的试验研究

通过采用涂层硬质合金刀具对淬硬45钢硬态干式切削试验,分析硬态干式切削淬硬钢的特点,研究了涂层硬质合金刀具及其几何参数的优化,讨论了涂层硬质合金刀具磨损形式、鼠具耐用度及加工表面粗糙度,得出院要中应用于实际干式切削加工的切削条件和参数。     

单点金刚石切削加工表面粗糙度的影响因素分析

本文研究了单点金刚石切削加工表面微观形貌形成机理,建立了圆弧刃金刚石刀具超精密加工表面微观形貌的理论模型,重点分析了主轴转速、进给量、刀尖圆弧半径和振动等因素对超精密加工表面粗糙度的影响。     

超硬刀具材料的发展与应用

现代集成制造系统的发展和切削速度的不断提高对刀具性能提出更高的要求。开发各种具有优良耐磨性和高稳定性的超硬切削刀具是发展趋势。PCD(Poly Crystalline Diamond)和PCBN(Poly Cubic Boron Nitride)在生产中可获得常规切削加工达不到的尺寸和表面粗糙度,研究PCD和PCBN的发展和应用非常必要。本文全面介绍了超硬刀具材料(PCD和PCBN方面)的发展,阐述了2种材料的性能特点以及它们在不同领域及加工材料方面的切削应用。     

超精密切削氟化钙单晶金刚石刀具磨损研究

为了研究氟化钙（CaF2）单晶超精密切削过程中的金刚石刀具磨损及其对切削过程的影响,对CaF2晶体进行了超精密切削实验,系统观测了刀具磨损形貌随切削路程的变化趋势,分析了刀具磨损机理,同时通过分析不同切削路程下切削表面微观形貌和切削力的变化,对刀具磨损与切削模式之间的关系进行了探讨。研究表明,超精密切削CaF2晶体时刀具磨损模式为沟槽磨损和缺口破损,刀具磨损随切削路程的演变过程为后刀面沟槽磨损扩展到前刀面缺口破损,同时相应的切削模式由延性去除转变为脆性去除。该研究结果为大口径CaF2晶体纳米尺度延性域切削提供了技术支持。     

浅谈超硬材料刀具在机械加工中的应用

理想的刀具材料应既有极高的硬度,又有很高的韧性。高速加工技术、干式切削等切削技术的应用,对刀具材料的要求越来越高,超硬刀具材料的应用日益广泛,本文介绍了我国超硬材料刀具在机械冷加工中的一些应用,在机械冷加工中使用超硬材料刀具以车削代替磨削。由于超硬材料刀具的耐用度高、综合成本低,机械冷加工中使用超硬材料刀具会更广泛。     

改装超精密磨床的超精密车削试验研究

对自主研制的T形结构超精密磨床进行改装,在超精密磨床的转台上安装单点金刚石圆弧车刀,进行了超精密车削试验研究。对超精密磨床和车床的结构、精度、刚度进行了分析和比较,确定在超精密磨床的基础上可以进行超精密车床的改造;通过调整静压导轨和刀具静压回转台的供油压力实现超精密车削刀具与工件回转中心高度的精确调整,可有效地实现工件回转中心区域的加工;利用刀具回转台的精密摆动实现刀具切削过程中切削刃位置的微调,为超精密车削提供可能。采用上述方法进行铝合金和无氧铜工件端面不同速度和不同进给量下的超精密车削试验,获得了表面粗糙度为10.8nm的超精密平面。     

陶瓷刀具在高速切削加工中的应用

高速切削加工是实现高效和精密、超精密切削的一种新的加工技术,刀具是实现高速加工的关键因素之一.介绍了陶瓷刀具的性能特点,高速切削加工中陶瓷刀具切削用量以及刀具参数的选择.     

金刚石刀具高速精密切削加工的研究

采用聚晶金刚石刀具和天然金刚石刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验 ,系统研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明 ,在比常用切削速度高 8倍的高速切削速度范围内(v=80 0～ 12 0 0m/min) ,采用圆弧刃天然金刚石刀具可获得Ra0 0 4～ 0 0 6 μm的高光洁加工表面 ;采用直线刃聚晶金刚石刀具可获得Ra0 0 7～ 0 1μm的光洁加工表面。切削速度对加工表面粗糙度的影响主要受到机床动态特性的制约 ;进给量的选择范围较大 ;背吃刀量对加工表面质量影响极大 ,为获得较小表面粗糙度必须合理选用背吃刀量     

斜圆柱结构的新型微细球端铣刀的设计与制造

针对微细切削刀具的特点与应用需求,设计一种斜圆柱结构的新型微细球端铣刀,将铣刀球端刀刃复杂的空间曲线转化为易加工的平面曲线。根据所设计铣刀的几何结构特征,从制造工艺方面进行刀具结构的调整,分析刀具的刃磨成形原理,并在微细刀具数控刃磨机上完成该刀具的制作。通过与传统螺旋槽球端铣刀和椭圆柱刃型球端铣刀的切削性能对比试验,研究所设计刀具的切削性能。试验结果表明,所设计的微细球端立铣刀在显著降低刀具制备难度的同时,具有较高的切削刃强度,能够满足硬脆性材料的微细切削要求。