表面微织构麻花钻干钻削45钢的钻削性能研究

现代摩擦学认为合理的微织构表面具有更好的抗磨减摩性能。针对麻花钻在钻削过程中磨损严重问题,提出在高速钢麻花钻的前刀面加工出不同尺寸参数的沟槽型表面微织构,并进行干钻削45钢试验,分析微织构宽度和间距对表面微织构麻花钻钻削性能的影响。结果表明:表面微织构的存在能够有效地降低钻削力,增大钻屑卷曲,同时也能捕捉和容纳细小钻屑,减缓钻头的磨损。织构宽度对麻花钻的钻削性能影响较大,当织构宽度为100μm时麻花钻钻削性能表现最优,过大的织构宽度会造成钻削力上升,钻屑缠绕和粘结在麻花钻表面等负面效应。适度减小沟槽间距、增加沟槽数量能够提高表面微织构麻花钻的钻削性能。     

抛光涂层麻花钻加工奥氏体不锈钢的切削性能研究

目的 提升普通涂层麻花钻加工奥氏体不锈钢的效率。方法 采用刀具基体及涂层前沿抛光处理技术,按照涂层前抛光及涂层前、后均抛光的不同工艺路线分别制备硬质合金麻花钻,选取制作的2种抛光涂层麻花钻与未经过抛光工艺处理的涂层麻花钻开展钻削奥氏体不锈钢试验,综合分析涂层前、后抛光处理工艺对涂层硬质合金麻花钻耐用度、磨损形貌及磨损机理的影响趋势。结果 涂层硬质合金麻花钻初始表面经抛光工艺处理后,槽前刀面粗糙度均值由10.77μm降低为5.09μm,降幅达52.7%,涂层表面质量获得显著提升。当切削工况一致时,涂层前、后均抛光麻花钻及涂层前抛光麻花钻的耐用度比未抛光涂层麻花钻分别提升了150%、106.1%;涂层前、后均抛光麻花钻的耐用度比涂层前抛光麻花钻提升了21.3%。未抛光涂层麻花钻的失效原因为月牙洼磨损、刀尖崩缺及切屑黏结;涂层前抛光麻花钻的失效原因为月牙洼、周刃磨粒磨损及涂层脱落;涂层前、后均抛光麻花钻的失效原因为周刃微崩、涂层脱落及切屑黏结,损伤程度最轻微。结论 普通涂层麻花钻基体及涂层表面抛光处理技术对降低其加工奥氏体不锈钢的损伤程度、延长切削寿命具有十分显著的优势,可大幅度提高刀具的综...     

CrAlTiN涂层高速钢刀具的切削性能和磨损特性

用磁控溅射离子镀工艺制备了CrAlTiN多元复合涂层M2高速钢麻花钻,在干式切削条件下进行切削试验,研究其切削性能和磨损特性。结果表明,CrAlTiN涂层可显著提高高速钢刀具的切削性能,延长刀具寿命。在钻削45钢和30CrMnSiA钢时,钻头平均寿命分别比未涂层钻头提高17．2倍和11．8倍。试验发现,CrAlTiN涂层钻头后刀面磨损的图形特征更为明显,在不同加工条件下各磨损区域具有不同的磨损特性。要充分发挥涂层的作用．必须合理地选择刀具几何参数和切削用量．     

环槽车削加工工艺参数优化

为了改善高强度环槽铆钉断颈槽车削加工过程切槽刀具磨损严重的问题,对环槽车削加工工艺参数与刀具磨损速度的关系进行了研究。运用正交试验法设计实验,得到不同工艺参数下切槽车刀前刀面的磨损速度。经过数据分析建立切槽车刀前刀面磨损速度预测数学理论模型,运用最小二乘法拟合实验数据,获得切槽车刀前刀面磨损速度与工艺参数之间的关系。考虑切削效率对加工过程的影响,运用遗传算法寻求考虑切槽车刀前刀面磨损和加工效率综合影响的全局最优参数组合,为高强度环槽铆钉断颈槽车削加工提供了理论参考。     

麻花钻锥面磨削方法的研究

采用锥面磨削法刃磨麻花钻的后刀面,可显著提高刀具的耐用度和使用寿命,有利于保证工件的加工精度和表面质量.锥面磨削法刃磨麻花钻的关键是建立数学模型(后刀面方程)、据此编制计算机床坐标值的程序、研制刀具刃磨机床.本文针对锥面磨削方法中麻花钻后刀面方程的建立作比较深入的探讨.     

切削高温合金GH4169的硬质合金刀具磨损机理

针对高温合金的难加工性以及对刀具耐用度的较高要求,研究了硬质合金刀具在厂家推荐参数下刀具的磨损形态和磨损机理,以探究提高刀具耐用度的方法。结果表明:刀具在经过连续切削27min后达到了磨钝标准,并且在其前、后刀面均发生了严重的磨粒磨损。粘结和氧化磨损主要发生在前刀面刀-屑接触区,同时在一定程度上也伴随着扩散磨损的发生。     

不锈钢铣削中机床比能预测模型

在分析铣削过程能耗特性的基础上,针对难加工材料切削过程中能耗大、效率低、刀具受损严重等问题,提出一种考虑刀具主后刀面磨损的机床比能预测模型.应用田口法设计304不锈钢数控铣削正交试验,采用非线性回归拟合试验数据,分析切削参数和刀具磨损对机床比能的影响规律.结果表明:该机床比能预测模型的准确率在96％以上;在半精加工铣削参数范围内,机床比能随铣削深度、铣削宽度、进给速度和铣削速度的增大逐渐减小,随着刀具磨损值的增大呈线性增大.     

超声扭振钻孔的初步试验

简介了超声扭振钻孔装置及其试验结果,提出了改进意见。气引盲采用麻花钻钻削难加工材料深孔时,会出现很多问题.如切削液不易进入切削区,切削温度高,刀刃迅速磨钝,切削力大,     

超声纵-扭复合铣削钛合金刀具磨损特性研究

目的采用超声纵-扭复合振动加工方法,获得较长的刀具使用寿命。方法采用理论建模与不同铣削振动方式,研究刀具磨损特性。通过超景深电子显微镜和粗糙度测试仪,分别对刀具微观形貌、工件表面粗糙度进行了分析;通过不同铣削方式加工钛合金材料,对刀具磨损特性进行了系统分析。结果与普通铣削和超声纵振铣削相比,超声纵-扭铣削方式下,刀具后刀面磨损减小,工件表面粗糙度降低。经测试,当去除面积为6356mm~2时,超声纵-扭复合加工刀具后刀面磨损量VB为103μm,分别比普通和超声纵振加工时降低了38μm和36μm。当去除面积为4530 mm~2时,Ra为1.2μm,普通铣削和超声纵振铣削的Ra则分别为1.62μm和1.38μm。由于超声纵振加工仅仅是在轴向方向实现了分离,后刀面时刻冲击着已加工表面,当去除面积为6356 mm~2时,刀具后刀面磨损量反有超出普通铣削的趋势。结论超声纵-扭复合加工从旋转方向内实现了刀-屑分离,在铣削过程中,极大地减少了刀具后刀面对已加工表面的冲击,从而使得刀具寿命有所延长,为高效加工、难加工材料提供了一种加工方法。     

基于刀具磨损率及加工效率的工艺参数优化

钛合金环槽铆钉因其高的铆接强度及良好的防松性能被广泛应用于航空航天行业。钛合金切削性能差,切槽刀具工作环境恶劣,使得切槽车刀的磨损更加严重。以钛合金环槽车削加工为研究对象,运用数值方法,得到不同的切削速度、进给量参数下,钛合金车削加工环槽时硬质合金刀具后刀面的磨损速率。通过数据分析,建立刀具后刀面磨损速率预测模型,利用最小二乘法进行参数辨识。应用遗传算法对考虑刀具后刀面磨损速率和切削加工效率的双目标进行优化,得到最优工艺参数组合。结果表明,经过优化的工艺参数,使整体目标值提高了2.9%。     

钻孔加工的实验研究

除了难切削材料的加工以外,许多人也呼吁将钻孔加工“作为研究课题进行研究”。为此,日本长野县工科短期大学的研究小组进行了以下四项钻孔加工实验：①标准锥柄麻花钻及加长钻头钻削扭矩、轴向力和切屑的形态比较;②切削不锈钢材料时,扭矩、轴向力以及孔内表面粗糙度的测试;③用硬质合金和高速钢钻头钻削时,扭矩、轴向力以及孔内表面粗糙度的测试;     

用天然单晶金刚石刀具精车不锈钢零件

不锈钢是公认的难加工材料。本文在分析不锈钢加工特点的基础上，采用天然单晶金刚石车刀超声振动切削不锈钢零件，表面粗糙度达到Ｒａ０．０７５μｍ；当切削路程达到１０００ｍ以上时，小于Ｒａ０．１３μｍ，后刀面磨损带宽小于５μｍ。     

夹层结构复合材料钻削试验研究

选用φ12mm高速钢麻花钻,在干切削条件下对夹层结构复合材料进行单因素钻削试验,研究钻削参数的变化对钻削轴向力的影响规律以及出口垫板对分层的影响;选用聚晶金刚石钻头,通过与高速钢麻花钻比较,研究横刃对轴向力以及分层的影响。结果表明:小进给量情况下,选择横刃小的钻头进行钻削,可以提高孔出口的加工质量。     

不同刃数铣刀螺旋铣孔CFRP/Ti叠层材料研究

为研究不同刃数铣刀螺旋铣孔的情况,分别使用2刃铣刀与4刃铣刀对CFRP/Ti叠层材料进行一体化螺旋铣孔试验。在相同的切削参数条件下,对两种铣刀螺旋铣孔的切削力、刀具后刀面磨损长度、CFRP入口质量及Ti出口质量进行了测量。结果表明:随着叠层材料加工的进行,刀具正常磨损时,刃数越少的铣刀后刀面磨损越快;刀具剧烈磨损后,刃数越多的铣刀,后刀面磨损越迅速。刃数越多的铣刀所产生的轴向推力及径向力越大。在进出口加工质量上,2刃铣刀抑制了Ti出口的飞边现象,4刃铣刀对CFRP的入口毛刺起到抑制作用。     

超声振动铣削碳纤维复合材料刀具磨损研究

介绍了采用超声振动铣削和普通铣削对硬质合金铣刀铣削碳纤维复合材料进行试验研究。试验结果表明,在两种加工方式下,刀具的磨损形式主要是后刀面磨损,前刀面磨损和刀刃的破损,其中后刀面的磨粒磨损最严重,前刀面的粘着磨损较弱,当进给量加大或者是主轴转速过高时,很容易发生崩刃。超声振动条件下,刀具的后刀面磨损和前刀面磨损均较弱,且呈现一定的规律性。刀具的耐用度高,相对于普通切削更适合于复合材料的加工。     

PCBN刀具干湿切削加工淬硬钢时的磨损对比

本文研究了在一定切削参数下干、湿式切削加工淬硬钢时四种PCBN刀具的刀具寿命、磨损形式和磨损机理。通过扫描电子显微镜观察不同切削行程下刀尖形貌和刀具后刀面磨损量,并对刀具前后刀面进行能谱分析。结果表明湿式切削时的后刀面磨损量小于干式切削,说明刀具湿切比干切时具有较好的性能;PCBN刀具的磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损,其中前刀面磨损的表现形式为月牙洼磨损,磨损机理为机械磨损、氧化磨损和黏结剂磨损,而后刀面磨损机理有机械磨损、氧化磨损、黏结剂磨损和扩散磨损等;同时还发现CBN含量下降,刀具的后刀面磨损量也有下降趋势,即刀具的切削寿命有延长趋势。     

电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料研究

碳纤维复合材料钻孔加工时极易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷,是典型的难加工材料。针对碳纤维复合材料特点,以电镀金刚石钻头为研究对象,从钻削轴向力、钻孔出口质量等方面分析电镀金刚石钻头钻孔特点,并与硬质合金麻花钻进行对比,得出结论：电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料时钻削轴向力较小,钻削质量较好,更适合于碳纤维复合材料的加工;钻头转速提高有利于减小钻孔缺陷的产生,钻削轴向力随钻头转速的升高而降低,随钻头直径的增大而增大;最后,通过多元线形回归方法得出电镀金刚石钻头钻削力经验公式。     

麻花钻几何参数对不锈钢钻削性能影响的研究

采用ProE和Deform-3D软件分析了影响麻花钻钻411性能关健的几何参数,主要研究麻花钻横刃和顶角对不锈钢钻削过程中切削力、扭矩、刀具磨损的影响.介绍了缩短横刃长度和采用S形横刃螺旋面钻尖对不锈钢钻削力和扭矩的影响.重点分析了顶角影响主切削刃的长度、单位刃长的切削负荷、切削层中切削宽度与切削厚度的比例、切削中轴向力与扭矩、切屑形成与排屑情况.对于在钻削中,如何提高钻头的寿命,提高钻削加工的生产率和孔的加工质量具有重要的指导意义.     

奥氏体不锈钢车削时刀具磨损对切削因素和表面质量的影响研究

研究了奥氏体不锈钢车削加工过程中刀具后刀面磨损对切削力、切削温度、粗糙度及残余应力影响规律。试验结果表明:当刀具后刀面磨损在一定范围内,F_x与F_z随磨损量的增加而显著增大,而F_y基本保持不变;温度随刀具后刀面磨损量增加而显著增大;工件的表面粗糙度随刀具后刀面磨损量增大而增大;当车刀后刀面磨损为0.167 mm时,工件加工表面的残余应力最大。     

不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169的切削性能研究

为探索不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169时的磨损规律、切削力、表面粗糙度,对GH4169材料进行了切削试验。分析了硬质合金刀具磨损的演变过程及刀具磨损对切削力、表面粗糙度的影响。研究结果表明,随着切削距离的增加,前刀面磨损区域逐渐扩大,前刀面磨损形式依次为涂层脱落、沟槽磨损、粘附磨损,后刀面磨损形式主要为涂层脱落及微崩刃。高温合金材料中较多的硬质颗粒,及其较强的粘性是导致前刀面磨损的主要原因。F_x、F_y、F_z的总体变化趋势为随着切削距离的增加先增大后减小,试件表面粗糙度随切削距离的增加先减小再增大后减小,在切削75m时,表面粗糙度最小。