切削速度对硬态AISIH13钢切削性能的影响研究

采用超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13(HRC53),并以光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)等对切屑、刀具、工件表面、切削力以及切削温度进行检测。结果表明,随着切削速度的增大,切削力减小,切削温度提高;切屑卷曲程度降低,由浅蓝色向褐色转变;后刀面磨损虽有波动,但总体呈降低趋势。     

硬态切削中的冷却润滑技术

硬态切削是兼顾生态环境的重要性和制造业的经济性和新型制造技术,其切削参数与常规切削过程有很大的差别。文章提出了硬态切削中切削液使用的新概念,即喷雾冷却,低温冷却和最小量冷却润滑技术等。并给出了几种冷却方式的原理。     

钝圆半径对刀具硬态切削性能的影响研究

为了揭示修圆刃口对刀具硬态切削性能的影响规律,以5种钝圆半径的修圆刃口为研究对象,运用金属切削软件AdvantEdge对淬硬轴承钢进行干式车削仿真。结果表明,主切削力F_c和进给力F_f均随钝圆半径的增加而变大;刀具高温区面积随着钝圆半径的增加而扩大,最高切削温度均位于切削刃附近;钝圆半径对刀具最大应力值的影响较小。研究结果可为刀具刃口形式和参数的合理选择提供理论指导。     

刀具因素对H13钢切削性能的影响研究

为了选择合适的刀具加工H13热作模具钢,利用有限元仿真软件AdvantEdge FEM进行三维正交铣削试验并得出较优铣削参数。利用这组铣削参数研究退火后的H13钢的切削加工性能,采用多种Ti化合物涂层刀具进行铣削退火H13钢试验,分析不同的涂层材料刀具与切削力、切屑形态以及刀具磨损状况之间的关系。研究表明TiAlN涂层刀具的切削性能最佳。根据材料的加工性能选择最适合加工退火H13钢的Ti化合物涂层刀具。     

涂层刀具硬态车削H13钢温度场模拟研究

基于有限元方法建立了H13钢硬态车削的仿真模型,应用Ti N、Ti C、Ti Al N、Al2O3涂层刀具对硬态切削H13钢在切削速度100-400m/min范围内的切削温度进行了模拟研究,重点分析了刀具前刀面上关键点的温度变化趋势及切削速度对该点温度的影响。仿真结果表明:涂层材料对切削温度产生一定影响,Ti C涂层刀具切削时温度最低;切削速度对切削温度有直接影响,切削速度越高,切削温度越高,越容易形成锯齿形切屑;刀具前刀面温度最高点出现在前刀面靠近刀尖的一点,即容易形成月牙洼磨损的位置。     

冷却方式对H13A硬质合金切削性能试验分析

在MAZARK车铣加工中心和高速铣床上选用切削速度150m/min和200m/min进行顺铣干/湿切削加工,采用H13A硬质合金刀具对TC4钛合金进行高速车铣和高速铣削加工试验。分别对比分析两种加工方式下冷却方式不同时的刀具磨损形态,结果表明:干切削时,无论正交车铣或高速铣削,刀具都是以粘结磨损为主;正交车铣干切削时,刀具表面有较多的切屑粘结物,易形成积屑瘤;切削液条件下,刀面粘结物相对减少,切屑粘走刀具材料,形成较多的粘结凹坑;铣削干切削时,粘结到刀面的切屑较正交车铣少,但切屑粘走刀具材料更为严重,前刀面出现较深的月牙洼,采用切削液时前刀面出现层状剥落。试验表明,当金属切除率一定时,正交车铣干切削金属切出总量最大,刀具寿命最长,湿切削加工时刀具寿命较短,切削液对刀具磨损形态和刀具寿命影响较大,可能与热交变应力和Co元素流失有关。试验结果表明,H13A刀具正交车铣钛合金干切削时切削性能较好。     

涂层刀具切削淬硬H13模具钢的切削性能研究

基于有限元方法选取4种不同涂层材质的刀具进行切削淬硬H13模具钢仿真加工,研究涂层材质和切削速度对刀具切削性能的影响。从切削力和切削温度两个方面考虑,在相同切削条件下,Ti Al N涂层刀具的切削性能最优,Al_2O_3涂层刀具引起的已加工表面塑性变形最小;随着切削速度的提高,切削力和切削温度不断增加,工件材料已加工表面的塑性变形也逐渐增大。     

对马氏体时效钢切削性能的研究

马氏体时效钢是一种超高强度钢,在航空航天领域应用广泛,但其切削性很差,会引起刀具急剧磨损、工件表面质量恶化,且生产率极低,有时甚至无法加工。主要以18Ni钢为例,通过对钢时效热处理的分析研究,揭示时效钢的切削性能特点。     

GCr15钢导电加热硬切削性能有限元仿真

为研究常见的耐磨和难加工材料GCr15钢的硬切削性能,利用Deform-3D对GCr15钢的导电加热切削过程进行有限元仿真;建立有限元模型,在切削参数一定的情况下,分析加热电流对刀具磨损深度、刀具主切削力,以及刀-屑接触区温度的影响。试验结果表明:刀具磨损深度随着加热电流的增加先逐渐增加然后逐渐减小,当加热电流达到一定值时刀具磨损深度锐减;随着加热电流的增加,刀具的主切削力逐渐减小,特别是当加热电流达到一定值时,主切削力开始明显减小,并呈现出线性下降趋势。     

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研究

为了研究不同涂层刀具切削淬硬H13钢的切削性能,进行了多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MTTiCN厚Al_2O_3TiN涂层材料刀具车削加工淬硬H13钢试验,分析了不同的涂层材料刀具与切削力、切削温度、涂层刀具磨损以及刀具寿命的关系。研究得出:多层Ti化合物涂层刀具受到三个方向的力都大于其它两种涂层的刀具,而且切削温度最高;用TiAlN涂层刀具切削时温度最低;切削过程中三种刀具后刀面磨损程度不同,发现多层Ti化合物涂层刀具磨损最为严重,寿命最短;MT-TiCN厚Al_2O_3Ti N涂层材料刀具比多层Ti化合物涂层刀具寿命长30%;TiAlN涂层刀具的切削寿命最长比多层Ti化合物涂层刀具寿命长45%。     

润滑方式对高速铣削淬硬钢的影响

使用TiSiN和TiAlN涂层刀具在3种不同冷却润滑方式下,在高速加工中心上采用固定的切削工艺参数,对淬硬钢SKD11(HRC 62)进行切削试验,研究加工工件的表面粗糙度、切削力、刀具磨损及切屑形态的不同.结果 表明:TiSiN涂层铣刀相对于TiAlN涂层能更好地降低已加工面的表面粗糙度,减小切削力,降低刀具的磨损;...     

预硬型塑料模具钢P20BSCa的切削性能

从切削刀具的磨损、切削阻力、切削温度等方面对比了预硬塑料模具钢Ｐ２０ＢＳＣａ与瑞典７１８钢的可切削性能，并对Ｐ２０ＢＳＣａ钢可切削机理进行了研究。     

复合固体润滑膜的切削性能研究

机床进行切削加工时,通常需要消耗大量的切削液,为了实现节能减排,将磷化膜和含钛酸钾晶须的固体润滑膜组成的复合固体润滑膜涂敷在高速钢车刀上,进行切削试验,并与切削油(煤油)进行切削效果对比。结果表明,复合固体润滑膜的切削性能与煤油切削油相当,且可有效降低高速钢刀具的磨损量,特别是在较大的进给量时;高速钢刀具表面经涂敷复合固体润滑膜后,能改善切削时润滑条件,减少切屑和刀具的黏附,提高刀具的耐磨寿命和加工精度。     

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切屑形态研究

进行涂层硬质合金刀具高速切削TB6钛合金试验,对不同冷却润滑条件下钛合金切屑形态的表面形貌及几何特征进行研究,对锯齿形切屑的绝热剪切带微观组织进行分析。研究表明,切屑自由端出现的毛边随着切削速度的增加,其几何尺寸增大,频率增加,锯齿化程度增加;随着冷却润滑条件的改善,毛边现象趋于减弱。绝热剪切带的生成及演化是产生锯齿形切屑的主要原因。     

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速切削表面完整性研究

通过TB6钛合金高速铣削试验,测量观察加工表面粗糙度、表面三维形貌和表层微观组织等表面完整性特征,利用极差法分析切削参数对表面粗糙度影响的显著性,探讨冷却润滑条件对加工表面形貌和表面变质层的影响。研究表明:工艺参数对表面粗糙度影响程度依次为径向切深、切削速度、进给量和轴向切深;相比低温冷风加,微油雾润滑加工时钛合金表面粗糙度低,且表面无明显晶粒变形,表明加工表面塑性变形是影响粗糙度的主要因素。     

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切削力实验研究

为研究冷却润滑介质及切削参数对TB6钛合金切削力的影响,在干式、低温冷风、常温微油雾3种冷却润滑条件下进行涂层硬质合金绿色切削TB6钛合金试验。通过多元回归分析法,建立3种冷却润滑条件下切削力的经验公式,研究工艺参数对切削力的影响。研究表明,相同工艺参数下,干式切削切削力最大,低温冷风次之,微油雾润滑条件下的切削力较干切降低20%。采用硬质合金刀具铣削TB6钛合金,应选择微量油雾作为冷却润滑介质,切削参数应选择大的切削速度和径向切深,适当的进给量和轴向切深。     

硬态切削高强度钢表面完整性的研究

高强度钢45CrNiMoVA以其良好的力学性能,被广泛作为车辆悬挂系统弹性零件扭杆的材料。45CrNiMoVA是典型的高强度钢,属于难加工材料,扭杆在实际应用中通常经常承受大应力、应变、冲击影响,疲劳寿命成为影响其断裂失效的重要参数。表面质量能够影响材料的疲劳强度、磨损率、耐腐蚀性等特征。硬态切削可以有助于在简化加工工艺的同时,达到预期的表面质量。对于已知的各种参数,如切削速度、进给率和切削深度对表面完整性都有很大的影响。在本试验中,表面完整性主要通过表面粗糙度、残余应力、微观硬度等方面进行分析。     

硬岩切削刀具切削性能研究

本文在对硬岩切削机理和切削力进行了系统研究的基础上,进一步通过切削实验,对硬岩切削刀具材料、刀具几何参数和切削参数等进行了优选;分析了切削硬岩时的刀具磨损和破损特征。本文结论可供实际生产参考使用。     

淬硬钢专用整体硬质合金立铣刀设计及其切削性能

淬硬钢是一类较难加工的材料,经过淬火+低温回火热处理后硬度可高达45-63HRC。因淬硬钢在切削时需要较大的切削力和产生较高的切削温度,若选用通用型整体硬质合金立铣刀加工此类材料零件,易使切削刃快速磨损或者崩刃。本文对淬硬钢材料的加工特点进行分析,介绍了加工淬硬钢专用立铣刀的设计要点,并通过切削试验验证了刀具的切削性能。     

TiAlN涂层的制备及其高速铣削淬硬钢的切削性能研究

利用电弧离子镀在硬质合金刀具上沉积TiAlN涂层,该涂层由TiN过渡层和TiAlN涂层组成。采用扫描电子显微镜(SEM)、纳米硬度计和球盘摩擦测试等方法对涂层的显微组织和力学性能进行分析表征。在干式切削条件下,通过高速铣削测试淬硬(Crl2MoV,62 HRC),对涂层的切削性能进行了研究。结果表明:沉积的TiAlN涂层硬度高达31GPa,能有效地提高硬质合金刀具的高速切削性能。并对相关磨损机制进行了讨论。