基于圆弧刃刀具的超精密切削分析

分析圆弧刃刀具切入过程、切削刃钝圆和进给量对加工质量的影响.对金刚石刀具的刀尖圆弧半径、圆弧切削刃钝圆半径、进给量与表面粗糙度之间的关系进行描述.结果表明:正确地选择刀尖圆弧半径、切削刃钝圆半径和进给量是获得高质量加工表面的有力保证.     

不同材料和刀尖圆弧半径刀具加工TC4钛合金的表面质量及刀具磨损行为

采用聚晶立方氮化硼(PCBN)、TiAlN涂层硬质合金(2种刀尖圆弧半径)和Al_2O_3+TiC涂层硬质合金等3种刀具车削TC4钛合金工件,测试了刀具后刀面磨损宽度和工件表面粗糙度,观察了刀具的磨损形貌并分析了磨损机制;同时,研究了刀尖圆弧半径对工件表面粗糙度和切屑形貌的影响。结果表明:TiAlN涂层硬质合金刀具具有比其他2种刀具更长的使用寿命,且加工后工件的表面粗糙度最小、表面质量最好,其磨损形式主要为磨粒磨损和黏结磨损;PCBN刀具的失效形式主要为前刀面和后刀面崩塌,而Al_2O_3+TiC涂层硬质合金刀具的磨损形式主要为扩散磨损;刀尖圆弧半径的增大有利于提高TiAlN涂层硬质合金刀具的断屑能力以及加工工件的表面质量。     

钛合金数控切削过程的有限元分析

为探究刀具几何参数对钛合金的切屑形态和刀具磨损的影响,以TC11钛合金为研究对象,基于DEFORM-3D建立了三维切削有限元模型,并且对其进行了有限元分析。结果表明:相同的刀具前角的情况下,刀尖圆弧半径越大,切屑的卷曲程度越小;相同的刀尖圆弧半径下,刀具前角越大,切屑的卷曲程度越大。刀尖圆弧半径对切屑宽度的影响较小,但是对切屑的卷曲半径影响较大。三向切削力的幅值和刀具几何温度的分布范围与刀尖圆弧半径都呈现出正相关关系。随着刀具前脚和刀尖圆弧半径的增大,刀具的磨损深度不断增大,刀尖圆弧半径越大,增大的趋势越明显。     

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。     

金刚石刀具刀尖圆弧波纹度的测量及评价

为实现金刚石刀具刀尖圆弧波纹度超精密测量,构建了基于原子力显微镜(AFM)和精密回转轴系的刀尖圆弧轮廓测量系统,研究了刀尖圆弧波纹度评价方法和控制测量系统引入误差的策略。提出了评价刀尖圆弧波纹度时截止波长的确定原则和方法,并介绍了刀尖圆弧波纹度测量原理及评价流程。讨论了精密回转轴系径向回转误差的测量和评定、刀具安装偏心和偏角误差的控制和原子力扫描系统Z向非线性误差的校准方法。最后,在构建的测量系统上测量了了金刚石刀具刀尖圆弧波纹度并对测量不确定度进行了分析。实验测量显示:所评价金刚石刀具的刀尖圆弧波纹度为0.106μm,测量不确定度为23.8nm,表明所构建的测量系统基本满足金刚石刀具刀尖圆弧波纹度纳米级测量及评价的需求,测量结果稳定可靠、精度高。     

涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢的试验研究

采用涂层PCBN刀具对淬硬模具钢(Cr12MoV)进行切削试验,研究不同切削用量和刀尖圆弧半径对切削力和表面粗糙度的影响规律,并采用极差法评估各因素对切削力和表面粗糙度的影响程度。试验结果和分析表明:采用涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律有别于传统切削理论。主要原因为:淬硬模具钢硬度高、导热性差,属于难加工材料;试验中选用的TiAlN涂层PCBN刀具有较大的负倒棱(0.12mm×-25°)和刀尖钝圆半径(42μm)。另外,通过极差分析的结果可知,切削深度对切削力的影响最大,刀尖圆弧半径对加工表面粗糙度影响最大。     

倒圆刃刀具切削温度有限元分析

通过对不同刀尖圆弧半径的倒圆刃刀具切削加工过程进行有限元建模与分析,发现刀尖附近的温度分布将随着刀尖圆弧半径的变化而发生改变;而随着圆弧半径的增加,刀具的最高温度以及切削区域的平均温度会随之提高。     

基于HNC-21T系统刀尖圆弧半径补偿与刀具磨损补偿的应用

基于HNC-21T数控系统介绍了数控加工中刀尖圆弧半径补偿与刀具磨损补偿的方法。分析了进行刀尖圆弧半径补偿的原因,介绍了HNC-21T系统数控车床加工中前置刀架上车刀的刀尖方位,并以实例说明刀尖圆弧半径补偿和刀具磨损补偿在数控加工中的应用。     

正弦波微结构的超精密加工技术研究

阐述了同轴调制正弦波微结构的加工原理。结合试验分析讨论了刀具刀尖圆弧半径、被加工材料、切削液等切削条件与主轴转速和刀具进给速度等切削用量对金刚石超精密切削加工后的微结构功能表面的影响。为复杂微结构的金刚石超精密加X-技术研究积累了一定经验。     

SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响因素

选择天然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具,研究了增强颗粒质量分数(0～20%)、进给量(1～10 μm/r)、刀尖圆弧半径(0.4～1.6 mm)和刀具材料等因素对SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响.结果表明:在试验条件下,加工表面粗糙度Ra随SiC含量的增加而显著增大,且加工表面的微坑洞、微裂纹和划痕等缺陷也显著增多;增大进给量,刀具-工件相对振动幅度增大,且加工表面的增强颗粒拔出、破碎现象增多;刀尖圆弧半径减小,表面粗糙度轮廓波动幅值增大,频谱图中进给分量对应的峰值更为显著;虽然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具可获得相同或相近的Ra,但后者获得的表面含有更多的加工缺陷.     

金刚石薄膜涂层刀具切削Al-12%Si合金的性能研究

分析了切削用量对金刚石薄膜涂层刀具损伤形式的影响,并对金刚石薄膜涂层刀具和硬质合金刀具切削 Ａｌ １２％ Ｓｉ合金的耐磨性进行了对比试验。     

金刚石涂层刀具的切削性能

用扫描电镜等方式检测金刚石镀膜的性能，并与天然金刚石的相关参数进行比较，阐明了金刚石涂层刀具的优异性能。通过对高硅铝合金零件的加工．表明金刚石涂层刀具在有色金属和非金属材料的切削加工中具有良好的使用前景。     

STUDY ON COATING MECHANISM OF DIAMOND FILM ON CUTTING TOOL AND ITS APPLICATION

0 INTRODUCT[ONDiamond is a kind Of excellent cutting tool material for cutting non-fermus metal and nonmetallicmaterials. Because of the limited supply and high cost of natural diamond it has been mainly used forspecial aPPlications Where no other tools can Perform satisfactorily.The study of dePOsition of diamond film on cutting tools and its wide aPPlications began in 1980.Great Progress has been made at the same time. The [ypical principles used in coated-cutting tool are thehacrow…     

提高CVD金刚石薄膜刀具膜—基附着力的工艺方法评述

提高金刚石薄膜与硬质合金基底之间的附着力是CVD金刚石薄膜刀具得以推广应用的关键因素。本文介绍了国内外采用CVD法制备金刚石薄膜刀具时提高膜—基附着力的典型工艺方法 ,评述了WC Co基底预处理及沉积工艺对CVD金刚石薄膜与基底之间附着力的影响     

高硅铝合金的金刚石涂层刀具铣削损伤机理研究

高硅铝合金由于硅含量很高,故切削加工性较差,切削刀具极易磨损且已加工表面存在大量缺陷.为进一步研究材料加工损伤,采用化学气相沉积法制备了金刚石涂层铣刀,开展70％Si/Al(70％指质量分数)合金材料铣削试验.试验研究了铣削力、刀具磨损及加工损伤机理,并与常用TiN涂层铣刀进行了对比.结果 表明:铣削过程中由于初晶硅硬...     

金刚石涂层刀具切削硅铝合金时磨损机理探讨

通过金刚石涂层刀具切削共晶铝硅的试验,探讨金刚石薄膜涂层刀具的磨损机理;利用正交回归方法建立表面粗糙度的经验公式.     

晶粒细化对金刚石涂层刀具切削性能的影响

金刚石涂层具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨性和高导热性能。本文着重介绍了金刚石涂层刀具的发展动向及现状,并通过金刚石涂层刀具的切削试验表明了金刚石涂层刀具的使用寿命明显高于未涂层的硬质合金刀具,采用金刚石涂层刀具进行切削可以获得更高的表面加工质量和生产率。     

复杂形状金刚石薄膜涂层刀具的制备与试验研究

为了提高金刚石薄膜与衬底附着力,以整体式硬质合金麻花钻为例,对刀具衬底的预处理技术和ＣＶＤ涂层技术进行了研究;以碳化硅颗粒增强铝基复合材料的加工为例,对复杂形状金刚石薄膜涂层刀具的制备及应用技术提出了合理建议。     

影响CVD金刚石涂层硬质合金界面结合强度的因素及其改善方法

化学气相沉积法制备金刚石涂层硬质合金刀具综合了金刚石与硬质合金的优异性能,被广泛应用于切削难加工材料.金刚石与基体界面结合强度是评价金刚石涂层的一个主要性能指标.本文主要介绍了影响CVD金刚石涂层刀具界面结合强度的主要因素,并对如何提高其界面结合强度的方法进行了较深入的探讨,这对解决刀具基体与金刚石涂层之间的界面结合强度问题具有一定的实际意义.     

CVD金刚石刀具的制备工艺研究

详细介绍了CVD金刚石厚膜刀具和涂层刀具的制备工艺，分析了目前制约CVD金刚石刀具制造和工业化过程的关键技术问题，制备出的CVD金刚石刀具满足了高硅铝合金等难加工材料的加工需求。