PCBN刀具干湿切削淬硬钢表面完整性研究

本文以采用PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为试验，对干、湿切削两种润滑条件下，工件表面粗糙度及表面白层（一种在加工表面形成的晶相组织发生变化的结构）进行了对比研究。实验结果表明：干、湿切削都可获得较好的表面粗糙度，湿切削表面粗糙度Ra稍低；湿切削没有发现明显的白层产生，干切削白层生成较早，且白层与黑层的厚度随着刀具磨损的增加而逐渐增加。     

溶胶-凝胶法制备Co掺杂ZnO纳米粉体光学性能

以六水硝酸锌、乙二醇甲醚、硝酸钴为原料,乙醇胺为稳定剂,利用溶胶-凝胶法成功地制备了掺杂Co离子的氧化锌(ZnO)纳米粉体,研究了过渡金属离子Co的掺杂浓度和热处理温度对ZnO的晶体结构、形貌、光致发光等性能的影响。结果表明,合成的粉体ZnO纤锌矿结构,粒径大小约(15~20)nm,且随热处理温度的增加衍射峰强度逐渐增加,粒度逐渐增大,并在(101)面择优生长。光致发光(PL)谱显示,在紫外-可见光区具有很强的发光峰,随热处理温度和掺杂浓度的不同而发生变化,Zn离子与掺杂的Co离子的摩尔比为100∶2,500℃热处理时发光峰强度最高。     

PCD刀具加工有色金属的研究

本文主要研究PCD刀具加工有色金属时刃口及后刀面的刃磨质量对切削表面质量的影响。首先对PCD刀具切削有色金属模型进行了分析研究，然后分别采用金属结合剂金刚石砂轮、树脂结合剂金刚石砂轮和陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨出三把不同质量的PCD刀具进行了切削对比试验，并用扫描电镜对切削表面微观形貌进行了观察分析，发现加工有色金属时，PCD刀具后刀面与刃口刃磨质量对切削表面质量有着同等重要的影响作用。     

单晶金刚石刀具研磨方法的探讨

本文介绍了单晶金刚石刀具的制作程序和方法。为了提高单晶金刚石刀具的研磨效率与刃口质量，本文从不同的砂轮类型、砂轮粒度、研磨方向等几个方面进行了分析，发现单晶金刚石刀具的粗磨应该采用大粒度的砂轮，并且尽量采用陶瓷结合剂砂轮。半精磨可以采用细粒度的金属结合剂砂轮或陶瓷结合剂砂轮，但是对要求刃口质量较高的刀具，精磨应该采用粒度尽可能细的金属结合剂砂轮：粗磨时要沿着金刚石的好磨方向，这样研磨效率会大大提高，而精磨时为了获得完美的刃口，应该尽量对刀刃采取逆磨，并适当的增加研磨时间。     

PCBN刀具干车淬硬钢时倒棱前角对切削力和刀具磨损的影响

PCBN刀具磨出负倒棱是为了加强刀具的刃口强度，以减少刀具加工时可能出现的破损情况。本文通过对PCBN刀具加工淬硬轴承钢GCr15的一系列试验数据加以分析，得出倒棱前角和切削力、刀具磨损之间的关系，进而得出在实际加工情况下应该采用的最佳倒棱前角值。试验表明：当倒棱前角取15度且切削速度为125m／s时，刀具具有最好的加工效果，不但切削力可以达到最小值，刀具磨损最轻，而且刀具寿命也达到了最大值。     

聚晶金刚石比磨削能的试验研究

本文通过试验研究了PCD材料的比磨削能u与磨削工艺参数的关系。结果表明，随磨削速度vs的提高比磨削能u的变化规律为：低速区，u值较小且增长速度缓慢；中速区，u值快速提高；高速区，u值达一稳态值。随切入深度ap的提高比磨削能u的变化规律为：ap小于某值时，u值快速增长；ap大于某值时：u值达一稳态值。随刀架静刚度Fa的提高比磨削能u的变化规律为：Fa低于某值时，u值以较快速度增长；Fa高于某值时，u值达一稳态值。同时通过分析可知，PCD的磨削机理与比磨削能u存在一定的关系。u值较小时，以疲劳脆性去除为主；u值较大时，随u值的增大疲劳脆性去除的比例减小、机械热去除及热化学去除的比例增大；u值达稳态时，以机械热去除及热化学去除为主，基本不发生疲劳脆性去除。     

PCBN刀具倒棱前角对粗糙度和切屑形态的影响

通过对PCBN刀具硬态干切削淬硬轴承钢GCr15试验的研究,分析得出工件表面质量与倒棱前角及切屑形态与倒棱前角之间的关系,进而剖析了这一关系的内在成因,得出在实际加工中推荐选用的倒棱前角值.根据试验数据分析得出结论:为了获取高的表面加工质量,推荐选用的倒棱前角值为-15°.     

基于ABAQUS的镍基高温合金锯齿形切屑演变过程及机理研究

利用ABAQUS软件建立正交切削有限元模型。该切削有限元模型采用修正的Johnson-Cook非线性热黏塑性本构关系和修正的Coulomb摩擦理论以及金属切削切屑剪切失效断裂准则,并通过模拟与试验的对比分析,验证了其正确性。模拟与分析结果表明:锯齿形切屑的演变过程由锯齿雏形、锯齿雏形到锯齿节块、锯齿节块到锯齿切屑三个阶段组成。温度弱化作用使剪切滑移变形始于切削层下部(靠近刀尖区域),并呈尖峰状向切削层顶表面方向扩展;当刀尖处金属发生热塑失稳时,剪切滑移瞬间扩展至切削层顶表面,形成了完整的剪切滑移窄带,形成锯齿雏形;剪切滑移窄带内的金属基本均处于热塑失稳状态,锯齿雏形将沿着整个变形窄带发生集中剪切滑移变形,形成锯齿节块;锯齿节块进入第Ⅱ变形区后,集中滑移窄带内的金属仍处于热塑失稳状态,在前刀面的推挤作用下,锯齿节块将继续沿着集中滑移窄带发生集中剪切滑移变形,直至离开第Ⅱ变形区,形成锯齿切屑。     

PCD刀具前刀面焊后抛光试验研究

通过3因素4水平正交试验,研究PCD刀具热损伤层的布轮抛光去除工艺参数对PCD刀具前刀面表面粗糙度变化的影响规律。试验结果表明:粗糙度变化随转速增大先增大后减小,随压缩量增大先增大后减小再增大,随抛光时间延长先增大后减小。同时,建立三元二次粗糙度变化值预测模型,分析布轮转速、压缩量、抛光时间对粗糙度变化值的影响程度。结果表明:布轮转速对粗糙度变化值的影响最大,压缩量的次之,抛光时间的最小;布轮转速、压缩量、抛光时间与粗糙度变化值的相关性比较显著,且粗糙度变化值预测模型与试验数据的拟合效果较好。      

金刚石刀具钎焊工艺的研究

本文通过PCD复合片与YG8硬质合金的高频感应钎焊试验,研究了钎焊温度和钎焊压力对PDC刀具钎焊接头强度及焊缝厚度的影响;并用扫描电镜观察了钎焊接头的显微结构.试验结果表明:钎焊温度越高,钎焊接头的剪切强度越大(可达240 MPa),焊缝厚度越小(达25 μm);钎焊温度690 ℃下,剪切强度先随钎焊压力的增加逐渐增大,在压力达3.911 MPa后开始减小,钎焊压力达到5.786 MPa后剪切强度基本不变;而焊缝厚度却随钎焊压力的增加而减小,最终趋于定值20 μm.