刃口钝化形状因子K对车削刀片性能的影响

切削刃制备技术是制备涂层硬质合金切削刀片必不可少的关键技术,目前应用最广的切削刃制备技术是刃口钝化。本文主要通过切削实验研究刃口钝化形状因子对涂层硬质合金车削刀片性能的影响,采用毛刷钝化法制备的相同钝化半径不同刃口钝化形状因子K的涂层硬质合金车削刀片在CK7525车床上对45钢进行车削实验,采用单因素法研究刃口钝化形状因子K1、 K=1和1K2对工件已加工表面粗糙度和切削刀片车削性能的影响。研究结果表明:刃口钝化形状因子1K2时,工件已加工表面粗糙度最小,切削刀片寿命最长。     

UPVC塑料挤出型材热刀切割截面质量控制

阐述了使用加热刀片对UPVC塑料挤出型材进行切割,分析了切割截面产生多种不良效果的原因与解决方法。指出型材截面形状的规整性和切割压紧的稳定性是提高切割截面质量的基本条件。异形压紧橡胶块设计的合理性、型材原料配方的合理性、刀片温度控制、切割时刀片下切角度、刀片刃口形状与尺寸和刃口磨削加工方向是提高切割截面质量的关键要素。     

冲切式钢管飞剪机刀片曲线形状和研究

本文分析了在剪切过程中剪切力的变化,采用变态对数曲线方程设计了新型的刀片形状曲线,并用激光全息干涉光弹法分析了刀片刃口边界和刀片内部的应力分布状况。     

硬质合金数控刀片刃口及表面强化处理工艺研究

刃口和表面强化处理是制备涂层硬质合金数控刀片必不可少的工序。本文主要研究毛刷钝化抛光法和湿喷砂法对数控刀片刃口和表面强化处理的工艺效果。分别采用两种方法对同一型号硬质合金数控刀片进行处理,使刀片刃口尺寸结构相同。采用相关检测设备观察刀片刃口和表面形貌,检测处理后的刀片刃口粗糙度、表面粗糙度和表面残余应力,并通过切削实验对比刀片刃口强度和耐用度。结果表明:毛刷钝化抛光法比湿喷砂法处理的硬质合金数控刀片刃口粗糙度小;湿喷砂法比毛刷钝化抛光法处理的硬质合金数控刀片表面粗糙度更小,表面形貌更加均匀,表面残余应力更大;湿喷砂法相比毛刷钝化抛光法处理的硬质合金刀片刃口强度提高47%,刀片耐用度提高28%。     

硬质合金刀片复杂刃口的柔性纤维辅助力流变钝化抛光试验研究

为实现硬质合金刀片复杂形状刃口的一致性钝化,提升刀片使用性能和寿命,采用柔性纤维辅助力流变抛光方法,利用非牛顿流体在剪切应力作用下的流变特性和柔性纤维的控流作用,对硬质合金刀片复杂形状刃口进行抛光。以刃口钝圆半径偏离值K为评价指标,用田口法分析抛光转速、纤维密度、纤维与刀片接触长度等工艺参数对刃口钝圆半径及其一致性的影响,并采用方差分析法评估各因素的权重,综合抛光参数对不同位置切削刃的影响,得到的最优工艺参数组合为纤维密度为200～250 根/cm2,接触长度为4 mm,抛光转速为55 r/min。在最优工艺参数组合下抛光10 min,7个切削刃的钝圆半径均能达到(50.0±5.0) μm的钝化要求,且其切削刃表面粗糙度R_a从(118.00 ± 10.00) nm降至(9.35 ± 0.75) nm,刃口完整无缺陷。      

硬质合金刀片刃口钝化方法与实验研究

为了改善硬质合金刀片刃口钝化的质量,克服现有钝化方法的不足,根据磨料水射流作用下材料去除理论,分析磨料水射流对硬质合金刀片刃口钝化的材料的去除机制,提出了运用磨料水射流对硬质合金刀片刃口进行钝化的新方法,通过理论分析和实验验证该方法的可行性。该方法的运用能提高硬质合金刀具的效率、质量和寿命,确保刀片钝化参数的一致性,并取得了较好的效果,对硬质合金刀片刃口钝化具有重要的意义。     

不锈钢刀片刃口真空镀膜强化工艺研究(一)

在不锈钢刀片刃口上镀复硬质保护薄膜,可以提高刀片的耐用度和剃须舒适感。刃口真空镀膜强化工艺是近年来刀片加工工艺上的重大进步。本文就采用三极磁控反应溅射法对国产不锈钢剃须刀片刃口镀复氮化铬金属陶瓷型硬质保护薄膜的工艺方法、薄膜性能,使用效果等方面进行了研究试验,与国外名牌刀片——美国吉利(Gillette)刃口镀铂铬合金刀片进行了性能对比;对本工艺的工业性生产应用进行了经济分析。自从1903年美国K.L吉利(Gillette)发明了保安剃须刀片和刀架以来,双面刀片已成为人们日常生活用品。目前全世界的刀片产量达150亿片。为了不断提高刀片的加工工艺水平和产品质量,人们进行了大量的工作,近一、二十年来在工艺方面最引人注目的是刀片刃口真空镀膜技术。七十年代初美国吉利(Gillette)公司首先采用高频溅射法,在不锈钢刀片刃口上沉积金属(或合金)保护薄膜,明显地提高了刀片的的使用寿命和剃须舒适感,金属镀膜刀片已成为当前国际市场上的高档产品。为了提高国产不锈钢刀片的质量,使之接近和达到国外名牌产品的水平,开发刃口真空镀膜工艺是一项重要的技术措施。     

基于PLC的刃口钝化机电气控制改造

为解决特殊刀片的刃口钝化质量问题,本文介绍了PLC在刀具刃口钝化机改造中的应用,通过改造,提高了设备的加工效率和刀片的钝化质量。     

U71Mn钢轨铣削用PVD-TiAlN涂层刀片失效分析

目的分析研究PVD-TiAlN涂层刀片铣削钢轨(U71Mn)后的失效行为,确定涂层刀片铣削U71Mn的磨损机制及失效机理,为进一步改进铣削U71Mn用涂层刀片的使用性能提供指导。方法采用多弧离子镀技术在硬质合金基体刀片上制备了厚度约2.13μm的TiAlN涂层,通过扫描电子显微镜、能谱仪、金相检测仪等仪器,检测了刀片基体和涂层的显微组织和金相结构。采用立式铣床对U71Mn进行铣削,通过扫描电子显微镜观察失效刀片前刀面、刃口和后刀面的微观形貌,结合能谱仪微区成分分析,确定涂层刀片的磨损机制和失效机理。结果通过金相检测仪和扫描电子显微镜检测,YG10细晶粒硬质合金基体无明显组织缺陷。采用多弧离子镀制备的涂层膜基结合力等级为HF1,具有较好的膜基结合强度。失效刀片的刃口处存在贯穿前刀面、刃口和后刀面的裂纹,并且刃口区域的裂纹内部有被加工材料的填充物。后刀面裂纹尖端有涂层的微崩裂,前刀面的磨损带边界较后刀面磨损带边界平齐。刃口附近的涂层表面上出现了相互交联的裂纹。失效刃口多出现锯齿形缺口,缺口内部有大量的碎屑填充物,缺口对应的后刀面处分布着深浅不同的沟槽。磨损的刃口上粘接有大量的被加工材料。结论刀片的磨损机制有磨粒磨损、粘接磨损和氧化磨损。另外,刃口的崩裂在刀片失效过程中也扮演着重要角色,崩裂的缺口会为硬质颗粒提供存储空间,从而加剧磨料磨损,在多种磨损机制共同作用下,刀片刃口最终被磨耗而失效。可通过提高基体的强韧性、合理的刃口设计、改善涂层的韧性和结合力、提高涂层的抗氧化性等方面,提高涂层刀片铣削U71Mn的性能。     

剪毛机刀片的硬度设计与热处理工艺

在查明剪毛机刀片刃口和刃面不同的失效方式和磨损机理的基础上,运用摩擦学理论,借鉴前人的研究成果。提出承受以石英为代表的磨粒犁削、冲击磨料磨损、接触疲劳磨损和抑制粘着磨损的刃口和刃面应具备的硬度。经淬火、回火、硬度约62HRC的低合全工具钢刀片具有较高的耐磨性,但刀片硬度还应根据羊种和含砂情况作1～2HRC的调整。介绍了经获得最佳含碳量马氏体、G．S．预处理和N．M．处理三种工艺处理的刀片的使用效果。经N,M．处理的刀片不但刃口、刃面组织结构极佳。而且刃口、刃面的硬度分布合理,因而寿命大幅度提高。     

磨削工艺对硬质合金切槽刀片刃口质量的影响

本文采用树脂结合剂金刚石砂轮磨削硬质合金切槽刀片的断屑槽和周边,形成刀片的切削刃口。采用D46和D64两种不同粒度的砂轮分别制备了5°、10°、15°前角的切槽刀片。在断屑槽的磨削过程中,采用了一次磨削和两次磨削两种方式。通过表面粗糙度仪测量了断屑槽和周边的粗糙度值,通过SEM测量了刀片的刃口缺陷。结果表明:砂轮粒度磨削周边对表面粗糙度的影响不大,断屑槽磨削的表面粗糙度受粒度影响较大;刀片前角越大,刃口完整性保持越差;相同条件下断屑槽采用两次磨削能获得更好的刃口质量。通过此试验,明确了生产现场磨削此类刀片的磨削工艺:磨削周边选用D64砂轮以提高加工效率,磨削断屑槽选用D46砂轮两刀磨削以提高表面质量,最终在兼顾磨削效率和质量的条件下可获得较好的刃口质量。     

圆盘剪高速剪切时的刀片温度分析

随着轧制带材越来越薄,生产线的剪切速度也相应提高,当圆盘剪剪切速度达到600 m/min以上时,温度对剪切质量和刀片寿命的影响很大,所以对圆盘剪刀片温度的研究尤为重要。为此,首先基于ANSYS/LS-dyna软件模拟带钢的剪切过程,主要分析了刀片在不同剪切速度下的温度分布;然后根据切削温度场理论推导出热平衡时刀片刃口温度的计算公式。结果表明,随着时间的推移,刀片刃口的温度逐渐升高;刀片转速越大,刀刃刃口的温度上升越快;刀片稳定状态的温度计算公式为t=1.07v+T,刀片稳定温度的理论值与模拟值误差在10%以内。该研究成果为圆盘剪的高速剪切设计提供指导参考。     

低合金刃具钢的姜块状索氏体化处理

介绍了一种工具钢在稍低于Ａｃｌ温度下不太长时间加热,使片状索氏体不完全球化,形成姜块状碳化物的工艺。用于剪毛机刀片代替球化退火作毛坯预处理,淬火后刀片寿命大幅度提高。本文从空间形貌上说明姜块状碳化物的形成机制,并从微观机理分析姜块状碳化物提高刀片耐磨性的原因。研究表明,细粒碳化物可使刃口强化,但不能阻挡已压入刃面砂粒的划伤;而粗粒碳化物弥散强化效果差,却能阻挡砂粒的划伤,但对刃口则会加剧崩刃。姜块状碳化物兼有粗粒和细粒碳化物的优点,兼顾刃口和刃面的不同性能要求,因而是刀片的理想组织。     

亚微观倒棱切削刃对硬质合金刀片切削性能的影响特性研究

为了研究硬质合金刀片亚微观切削刃口形式对其切削性能的作用机制,针对断续切削过程中硬质合金刀具存在容易崩刃破损和脆性断裂等问题,选用两种不同牌号的硬质合金可转位刀片分别在多种亚微观刃口结构条件下进行断续切削实验,应用三维受力分析仪结合高速摄影机对切削过程中的冲击和切削力进行数据监测与收集,结合图形统计分析方法研究亚微观倒棱刃口对硬质合金刀片的强化作用机理,从而揭示不同切削刃口几何参数对硬质合金刀具使用寿命的影响规律,提出倒棱刃口参数与进给量的曲线化关系。研究结果表明:大进给量f条件下应选取较大的临界夹角β_C,同时,倒棱夹角β要大,倒棱宽度L要小;反之,在小进给量f条件下,临界夹角β_C和倒棱夹角β要小,倒棱宽度L要大。研究可为硬质合金可转位刀片的强化设计提供数据和技术支撑。      

刀片刃口局部淬火装置

60Si2Mn制刀片,长250～300mm,宽18～22mm,厚3～5mm。刃口要求较高的剪切强度、锋利度及断裂韧性(不易崩刃)。刃口使用部分宽1～2mm,要求硬度HRC54～58。为使用剪钝后经磨可继续使用,刃口高硬度区保持4～5mm就足够了。原用860℃盐浴加热整体油淬,刀片平面翘曲大,锤击校正平直过程     

剪毛机刀片的金相组织设计和N.M处理工艺

对剪毛机刀片失效方式和磨损机理的研究表明，刀片的刃口与刃面有不同的磨机理和性以要求。根据钢中碳化物在刀刃磨损过程中的作用，提出刀片的组织设计，认为刃面上有数量足够，粗细适度和均匀分布的碳化物，可有效地抵御石英之类高硬度磨粒的划伤。但碳化物在刃口则有害，它会造成崩刃并加剧由剥层理论所描述的磨损过程。本文提出了含氮马氏体化处理（Ｎ．Ｍ处理）新工艺，它可使工具钢表层碳化物完全消失，得到刃口无碳化物而...     

烟叶切丝机刀片的成形与热处理

烟叶切丝机刀片(图1)工作时受力状况复杂,故要求刀片的整体成形良好,刃口有高的硬度和高的耐磨性,中心部位有好的弹性。     

刀具钝化非对称刃口对铣削温度场影响的研究

刀具刃口通过钝化可以去除刃口缺陷,提高刀具使用寿命和切削过程的稳定性。刀具钝化刃口可以是对称的,也可以是非对称的。通过建模软件SolidWorks建立不同形状因子的非对称刃口二维模型,采用切削仿真软件ThirdWave建立硬质合金刀具钝化非对称刃口对铣削45钢过程的有限元模型,分析形状因子对温度场的分布规律,揭示刀具钝化非对称刃口对切削温度的影响规律,研究结果对于实现刀具钝化刃口优化,提高加工水平具有重要意义。     

斜刃冲裁的最优刃口与冲裁力

分析了斜刃冲裁的冲裁力。该力不仅与板料和斜刃高度有关,还与刃口形状有关,据此提出了刃口形状的最优设计问题。获得了最优刃口的一般微分方程及对应的圆弧与直线轮廓冲裁件最优刃口的解析解,也给出了一般冲裁件最优刃口的求解方法。对给定斜刃高度与零件采用最优刃口可使冲裁力及断裂噪声降至最低。     

刀片槽型对GH4169车削寿命的影响

本文从刀片槽型结构出发,通过调节刃带宽度和刀具前角设计四款不同槽型刀片,对GH4169进行车削试验。通过测力仪(Kistler 5070)测量刀片切削力和超景深显微镜(Easson)观察刀具的磨损形貌,分析刀片的受力曲线和磨损曲线。试验表明:切削速度在45~85 m/min范围内,随着切削速度的增加,不同槽型刀片切削力都是先增大后减小;相同参数条件下,刀片槽型前角越大,剪切变形减小,受力越小;切削速度较低时,3°~15°前角范围内,刀具刃口强度好的刀片寿命好;切削速度较高时,通过增大第一前角和切削刃强度有助于提高刀具寿命;切削速度45 m/min时,刃口强度好的SNR1槽型切削寿命好;切削速度65 m/min,槽型最锋利且有加强筋强化切削刃的SNR4槽型切削寿命好;切削速度85 m/min,刃口强度和前角都较大的SNR2槽型切削寿命好。在本文切削速度范围内,SNR2能较好的满足使用要求。