旋转超声钻削碳化硅金刚石工具磨损实验研究

有关旋转超声钻削金刚石工具磨损机理的研究极为匮乏。通过利用数字显微镜跟踪观察旋转超声钻削碳化硅过程中金刚石工具表面形貌特征的变化,对旋转超声钻削金刚石工具磨损机理进行实验观察。旋转超声钻削碳化硅时金刚石工具的磨损机理包括金刚石磨粒磨耗磨损、金刚石磨粒破碎磨损和金刚石磨粒脱落,实验结果表明,金刚石磨粒脱落是旋转超声钻削金刚石工具的主要磨损机理。     

氟金云母陶瓷钻削刀具磨损特性的研究

分别采用硬质合金和高速钢钻头对氟金云母可加工陶瓷进行钻削加工,测试主后刀面的磨损宽度,考察刀具磨损特性,通过单因素试验法考察刀具材料、冷却条件、刀具角度等参数对刀具磨损的影响。试验结果表明:刀具材料和冷却方式是影响刀具磨损的主要因素,高速钢刀具不适于氟金云母陶瓷的钻削加工,冷却条件对硬质合金刀具磨损的影响较为显著,刀具磨损率随钻头顶角增大时对刀具磨损率的影响较小。因此优化刀具材料和工艺参数对氟金云母陶瓷的钻削加工工程应用具有现实价值。     

深孔加工刀具磨损的试验研究

深孔加工处于封闭或半封闭的状态下,加工过程复杂。因此,深孔加工过程中存在切削力不稳定、刀具磨损严重、刀具使用寿命低等问题。为了研究枪钻加工工艺参数对切削力和刀具磨损的影响,本文采用硬质合金枪钻作为深孔加工刀具,通过对深孔钻削的切削力和刀具磨损值的试验研究,得到了钻削工艺参数与切削力和刀具磨损之间的关系,经过分析得出了影响刀具磨损的原因。     

三尖钻钻削CFRP/Al叠层构件的表面质量研究

利用田口设计方法,进行金刚石涂层三尖麻花钻钻削CFRP(CCF300)/Al(7075)叠层材料工艺实验研究。通过设计正交实验和单因素实验获得了复合材料钻削力F随主轴转速n、进给量f和钻头直径d的变化规律,并利用回归分析建立轴向力的拟合公式。通过对刀具磨损和轴向力对制孔质量的分析发现,复合材料表面粗糙度随轴向力增大而增大,铝合金孔表面粗糙度随轴向力变化不大。在钻削过程中,金刚石涂层刀具三尖钻的磨损失效主要为涂层的剥落/分层和崩刃,考虑到制孔质量和应用安全性,刀具的使用寿命可达到180个,适合钻削CFRP/Al叠层材料。     

准干式深孔钻削中温度场与刀具磨损的仿真研究

在金属钻削过程中,钻削区的钻削温度对刀具的磨损和加工质量影响严重。为了分析在钻削温度场影响下刀具磨损的变化规律,利用Pro/E建立了枪钻的三维模型,设置不同钻削参数,并采用大型商业有限元分析软件DEFORM-3D对钻削过程进行仿真模拟,模拟分析了不同钻削参数下钻头温度变化和温度场的分布,以及钻头磨损情况。通过分析和研究,随着温度的升高,刀具的磨损呈现一定的线性变化。这为合理选择钻削参数和刀具制作工艺提供了重要的指导意义。     

钻削不锈钢

不锈钢材料加工硬化严重，热传导率低，切削极易延伸粘附，是钻削加工的难点，通过对不锈钢钻削工艺系统各影响因素的探索研究，找到了保护加工效率，提高加工质量，延长刀具使用寿命，获取最佳经济效益的一套基本加工参数。     

高体积分数SiCp/Al复合材料小孔钻削的试验研究

碳化硅颗粒增强铝基(SiC_p/Al)复合材料由于其优异的物理机械性能,在航空航天、汽车和电子封装等行业具有巨大的应用潜力。但SiC_p/Al复合材料可切削加工性差,切削时刀具磨损剧烈,加工表面质量难以满足生产要求,其推广应用受到了极大的限制。随着SiC_p/Al复合材料在高速车削、高速铣削、窄槽铣削等方面不断获得技术突破,小直径孔的钻削和螺纹加工技术成为产品研制和生产中的瓶颈。针对高体积分数SiC_p/Al复合材料2mm直径小孔钻削开展试验研究,采用金刚石涂层硬质合金钻头和啄钻工艺方法,研究钻削力、刀具磨损和钻孔质量,对比了干湿两种啄钻方法对钻削工艺的影响。     

碳纤维复合材料专用CVD金刚石涂层刀具的制备及试验研究

碳纤维增强复合材料(简称碳纤维复合材料)是以石墨纤维或碳纤维为增强材料的复合材料,具有耐磨性好、耐高温、强度高、密度小、比刚度高和低温性能好等优点,但在钻削过程中易使普通的硬质合金刀具磨损。而金刚石涂层刀具在钻削较硬金属材料和非金属材料时,具有良好的切削加工性。通过CVD金刚石刀具与普通的硬质合金刀具对碳纤维复合材料的钻削试验对比以及两种刀具的磨损研究可以得出,CVD金刚石涂层刀具的钻削性能明显好于普通的硬质合金刀具。     

Ti6Al4V钛合金枪钻加工的切削力试验研究

钛合金在深孔加工过程中存在刀具磨损严重和加工表面质量差等问题。本文采用整体硬质合金单刃枪钻作为深孔加工刀具,通过对刀具结构的分析和对Ti6Al4V钛合金深孔钻削的切削力试验研究,得到工艺参数对切削力的影响规律,结合制孔的表面粗糙度,优化了钛合金枪钻加工工艺参数。同时,通过刀具的磨损分析得到了钛合金枪钻加工过程中刀具的主要磨损形式。     

电镀金刚石套钻最佳结构参数的研究

在分析了各因素对金刚石套粘使用寿命和钻削效率影响的基础上,采用正交实验法对各因素进行了优化,得出最优的结构参数。实践证明,采用这些参数加工的电镀金刚石套钻其使用寿命和钻削效率明显提高。效果显著。     

钻头刃口处理对钻削加工42CrMo的影响

通过钻削试验,分析了钻头刃口处理几何参数对钻削轴向力、扭矩和刀具寿命的影响,对钻削加工42CrMo时的刃口处理斜面宽度进行了优化。加工试验表明,钻头使用寿命延长了近25％。     

基于竞争失效的金刚石刀具钻削可靠性分析

氧化锆陶瓷作为非金属脆硬材料具有耐磨、耐腐蚀等优异的理化性能,广泛应用于航空航天、半导体、通信技术和生物医学等领域.刀具的失效形式是性能退化失效和突发失效相互竞争的结果,由于非金属脆硬材料的强研磨性特征,导致刀具磨损剧烈且失效快,严重影响了刀具使用寿命和工件加工质量.本文通过开展金刚石刀具钻削氧化锆陶瓷试验,评估刀具的...     

提高加工不锈钢微钻寿命的试验研究

微钻由于直径很小所以在加工过程中常常遇到排屑不顺利、磨损严重、崩刃、甚至断刀等问题,严重的影响了刀具的使用寿命。在加工不锈钢时情况更严重。本试验通过对微钻钻尖的几何参数优化,显著改善了微钻的钻削情况,从而提高了微钻的使用寿命。本文介绍微钻钻尖的几何参数优化、实验过程、结果,以及对不锈钢钻削机理的初步认识。     

涂层高速钢钻头钻削奥氏体不锈钢的切削性能研究

从不锈钢材料的应用和切削加工现状出发，针对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的切削加工性能进行了试验分析，通过用TiAlN涂层和TiN涂层高速钢钻头进行钻削对比实验，研究了钻削速度对切削力、扭矩、切削温度，刀具磨损的影响，并获得了能够保证对该材料进行高效高精度钻削的合理工艺参数。     

钛合金与铝合金叠层材料制孔研究

通过对钛合金TA15与铝合金7075-T6组成的叠层结构进行干式钻削试验,分析了钻削参数对轴向力和扭矩的影响.结果表明,钛合金层的钻削力比铝合金层大,钻削参数对钻削力的影响基本相同.再通过不同刀具材料的对比试验,分析刀具磨损情况,证明硬质合金刀具具有较好的切削加工性.     

金刚石铣刀切削石材磨损实验研究

在EMCO155型数控机床上切削石材,通过改变实验参数,研究各参数对金刚石铣刀磨损量影响规律。通过设计正交实验,刀具磨损量受实验参数影响次序依次为:切削深度、进给速度、主轴转速。利用电子显微镜对金刚石铣刀磨损表面进行观察,分析金刚石铣刀磨损机理。实验结果表明:金刚石刀具磨损量随着主轴转速和切削深度的增加而增大,石材的硬度对刀具磨损影响很大。金刚石刀具的磨损主要表现为金刚石颗粒的磨平、破碎与脱落及基体表面呈现出犁沟。铣刀磨损主要以金刚石颗粒磨平和脱落为主。     

陶瓷复合构件的高效钻孔技术研究

针对陶瓷复合构件组成材料的物理机械性能及加工特性,探讨了其加工技术,考虑加工的经济性、实用性和易操作性,采用专门研制的烧结金刚石套钻进行孔加工技术研究,讨论了影响加工效率的主要参数。根据复合构件加工中的各种缺陷,分析了采用预压应力钻削对改善表面加工质量的重要性。以加工效率为指标,通过正交试验对钻头的磨料粒度、浓度、水槽数和壁厚等因素进行了优化分析,确定了适宜的刀具参数。试验证明,采用优化参数的套钻可高效地对陶瓷复合构件进行钻孔加工,质量完全满足技术要求。该套钻同样适合于其他硬脆材料及其复合构件的加工,具有较强的推广应用价值。     

ZrO2/CePO4复合陶瓷钻削试验中刀具磨损机理的研究

制备了ZrO2 /CePO4可加工陶瓷材料 ,采用硬质合金钻头分别进行ZrO2 /CePO4陶瓷和低碳钢的钻削试验。通过刀具磨损量随材料去除量变化的规律来分析材料去除特性 ,通过扫描电子显微镜分析ZrO2 /CePO4陶瓷钻削加工中的刀具磨损形式。试验结果表明 :在加工初始阶段 ,两种材料的刀具磨损量比较接近 ,随着钻削的继续进行 ,加工ZrO2 /CePO4陶瓷的刀具磨损量明显高于加工低碳钢的刀具磨损量 ;加工ZrO2 /CePO4陶瓷时 ,刀具的磨损形态包括主后刀面磨损、副后刀面磨损和横刃磨损 ,其中钻头副后刀面磨损现象是ZrO2 /CePO4材料加工的一个显著特征 ,与金属材料的加工存在差异 ;刀具磨损的主要原因是磨料磨损、粘结磨损和氧化磨损。     

0Cr18Ni9不锈钢的微小孔钻削

在不锈钢材料的微细钻削加工过程中,切屑易缠绕甚至粘结在微钻上,不易折断且排屑困难,导致加工难度大、制造成本高。分析了微细钻头对材料性能的要求,以及不同几何参数对微钻性能的影响。由于具有很高的硬度和断裂韧性,超细晶粒硬质合金材料被选用于制作微细钻头,并在微细刀具数控刃磨机上制造了钻头。在不同切削参数条件下对0Cr18Ni9不锈钢进行了微孔钻削,测量了钻削过程中的轴向力,观察了微钻的磨损与破损情况,分析了微钻的不同失效机理,并观察了不同钻削条件下的微孔表面。通过试验研究了切削速度、进给速度等钻削工艺参数对轴向力的影响规律,从而达到提高微钻切削性能以及使用寿命的目的。     

小直径麻花钻的钻削仿真与实验研究

小直径麻花钻的刀具结构与常规尺寸麻花钻有显著区别,两者的钻削机理差异很大。用模拟仿真与试验对比的方式对小直径麻花钻的钻削过程进行研究。采用模仿实际麻花钻加工过程的建模方式对刀具进行三维模型的创建,采用刀具绑定转动刚体零件的形式进行仿真建模。主要对小直径麻花钻钻削时的工件变形过程、刀具受力和刀具磨损进行分析,更深入的揭示小直径麻花钻的钻削机理、磨损形式,为优化小直径麻花钻强度、延长钻头寿命提供参考。实验结果与仿真分析结果一致证明这种独特的仿真建模方式用于钻削研究的有效性。