钛合金铣削加工中的刀具扩散磨损的研究

本文针对在较高切削速度下使用硬质合金刀具铣削钛合金时的刀具扩散磨损的作用机理进行了研究。通过对刀刃剖面的元素浓度的分布进行电子探针的波谱分析和俄歇能谱分析,发现在钛合金高速铣削时刀具的扩散磨损是由于刀具材料中的粘结相钴和硬质相中的碳元素作用的结果。并发现了硬质相中的碳元素扩散的新规律,碳元素的扩散在刀具和工件的界面处形成富碳层,而不是通常所认为的缺碳层,而在刀具的次表面才形成脱碳层。这样更加完善地解释了刀具表面层弱化以及其次表面层的脆化的联合作用而形成刀具的扩散磨损的作用机理。同时也对刀具材料中的钨元素以及工件材料中的钛元素的扩散进行了探讨。     

钛合金铣削中的刀具磨损及对策

钛合金具有高比强度、高韧性、无低温脆性、耐海水和酸碱腐蚀、焊接性能好等诸多优点,在航空、舰船设备方面得到越来越广泛的应用。但是,钛合金具有变形系数小、刀尖应力大、切削温度高、化学活性高、粘结磨损及扩散磨损较突出、弹性恢复大、化学亲和性高等切削特点,因此在切削加工过程中容易产生粘刀、剥落、咬合等现象,刀具温度迅速升高,导致刀具磨损,甚至完全破坏。 1.刀具磨损的原因和机理 在钛合金的机械加工过程中,钛合金的铣削尤     

钛合金高速铣削刀具磨损的试验研究

通过高速铣削钛合金TC4的切削试验,讨论了切削参数、刀具材料等对刀具磨损的影响。     

PCD刀具微细铣削硬质合金刀具磨损研究

使用PCD刀具进行微细铣削硬质合金的刀具磨损试验,研究了PCD微细铣刀的磨损形态和磨损机理。结果表明,PCD微细铣刀的磨损主要集中在刀尖和底刃上,造成刀具磨损的原因主要包括粘结磨损、磨料磨损以及微崩刃。刀具磨损导致硬质合金加工表面粗糙度逐渐增大。     

铣削方式对高速铣削TC4钛合金刀具磨损的影响

为研究高速铣削TC4钛合金时不同铣削方式对刀具磨损的影响,在铣削速度为200m/min时采用硬质合金刀具对工件分别进行顺铣、逆铣和交替铣的切削试验。分析了不同铣削方式下刀具磨损的特点和形貌,并对刀具耐用度进行了对比。结果表明:在此铣削速度下,硬质合金刀具在不同铣削方式下的磨损特征主要表现为前刀面刃口处的塌陷及后刀面的沟槽磨损。刀具耐用度在顺铣方式下较好,交替铣、逆铣时的刀具耐用度则大大低于顺铣,且交替铣比逆铣刀具耐用度稍好。     

AISI 304不锈钢铣削加工刀具磨损实验研究

AISI 304不锈钢具有低导热性和高韧性等特性,切削加工性较差。研究采用复合涂层硬质合金铣刀,对AISI 304不锈钢进行了端铣实验研究,考察后刀面磨损情况。实验表明,进给率对磨损的影响大于切削速度。针对刀具后刀面磨损,给出了相对较好的切削条件组合。     

钛合金切削加工中刀具寿命和刀具磨损的研究

钛合金是典型的难加工材料,提高钛合金的加工效率和刀具寿命是急需解决的问题。本文选用Ti-6Al-4V作为工件材料,选取两种不同的硬质合金和一种聚晶金刚石(PCD)作为刀具材料,对切削加工中刀具寿命和刀具磨损进行了试验研究。研究结果表明:PCD刀具寿命明显高于硬质合金刀具,在高速下优势尤其明显;两种硬质合金刀具低速下主要是粘结磨损,高速下主要是粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损;PCD刀具主要是微崩刃和石墨化引起的沟槽磨损。     

钛合金材料的铣削刀具磨损试验研究

通过TC11铣削加工时的刀具寿命试验,研究了钛合金铣削时影响刀具磨损的几个因素,为提高刀具寿命优化了刀具参数.同时通过刀具磨损试验,了解刀具的磨损机理和提高刀具的寿命.     

钛合金铣削加工电磁强化刀具耐用度研究

针对钛合金飞机结构件难加工特性导致刀具磨损、破损严重的问题,本文研究了电磁强化技术对钛合金铣削加工硬质合金刀具耐用度的影响,通过进行电磁强化可转位刀片铣削加工钛合金槽腔的试验,采集加工过程的切削弯矩数据,观测刀具磨损形貌,绘制了刀具磨损曲线,建立了切削弯矩与切削时间的映射关系.对未电磁强化和电磁强化刀具的耐用度进行对比...     

模具钢铣削中刀具磨损的试验研究

以面铣刀刀片磨损为研究对象,结合类神经网络系统建构高速数控铣削加工的预测模型。以加工参数为模型输入条件,刀腹磨耗为输出条件。采用多因素试验方法,选择切削速度、进给速度、切削深度三个试验参数,利用直交表式的试验计划法设计试验点。依照试验点铣削工件后再测量刀具加工后的刀腹磨耗量,进而求得倒传递网络所需的36组训练范例与11组验证数据。刀腹磨耗预测模式是利用类神经网络中的倒传递网络原理,以田口法求得倒传递网络参数的最优值。试验结果显示,刀腹磨耗随着切削速度、进给速度、切削深度增加而上升。铣削模具钢后,刀具磨耗预测值的平均误差为4.72%,最大误差为11.43%,最小误差为0.31%。整体而言,类神经网络对于铣削加工可进行有效预测。     

微细铣削刀具的磨损机理实验

微小型元件在各种领域中都起着至关重要的作用,其加工过程就显得尤为重要。本文以高速微细铣削实验为基础,研究了微细铣削过程中刀具磨损的机理。验证了切削用量三要素中的切削速度这一单一要素的改变对刀具磨损产生的影响,根据实际实验获得的数据和现象进行分析,并得出结论:高速微铣削过程中,在不改变其他条件下,一定范围内切削速度对刀具的影响符合传统加工的规律,即切削速度越大,刀具磨损得越严重,刀具的寿命越短,而超过这一速度的上限值,刀具磨损就相当大。     

高速铣削刀具磨损研究进展

介绍高速切削的特点、应用现状和加工时刀具遇到的问题,针对刀具磨损机理(刀具材料、切削参数、冷却方式、铣削方式)和刀具磨损监测等方面,综述了近几年高速铣削难加工材料时刀具磨损的研究进展,并对其发展趋势进行了讨论。     

变参数铣削刀具磨损状态监测研究

针对切削力旧有时域特征易受切削参数变动影响而不适用于变参数铣削刀具磨损状态监测的缺陷,采用了一组新的无量纲切削力时域特征(归一化切削力指标NCF、变异系数Cv和峰值力比MFR)。并以难加工材料TC4钛合金变参数铣削实验来验证新特征在变参数铣削刀具磨损状态监测上的有效性,分别以新旧特征作为SVM分类器的输入,分析和比较结果表明本文提出的无量纲切削力时域特征对切削参数变化不敏感,而仅对刀具磨损状态变化敏感,因此能够实现变参数铣削刀具磨损状态监测。     

高速铣削刀具磨损寿命实验及建模研究

为研究高速铣削中刀具磨损寿命与切削参数的关系,通过正交实验获得了不同切削用量下的刀具磨损寿命数据,并用正交直观法分析了各切削参数对刀具磨损寿命的影响程度,以及刀具磨损寿命随切削用量的变化趋势.在多元线性回归分析的基础上建立了刀具磨损寿命与切削参数的经验模型,并用显著性检验分析了模型的拟合程度以及各切削参数对刀具磨损寿命的影响程度.研究结果为切削参数优化提供了依据.     

氧化锆生物陶瓷铣削的刀具磨损

为了研究完全烧结氧化锆陶瓷铣削过程中金刚石刀具的磨损及其对切削过程的影响,进行了氧化锆铣削实验。分析了刀具磨损带的扩展过程以及切削力随刀具磨损过程的变化规律。通过观测切削表面微观形貌随刀具磨损过程的演变,对刀具磨损与切削模式之间的关系进行了探讨,最后揭示了刀具磨损机理。研究结果表明：铣削氧化锆陶瓷时刀具磨损随切削过程从刃口扩展到后刀面,同时切削模式从延脆混合去除转变为完全脆性去除,刀具磨损模式是崩刃、剥落及石墨化磨损。     

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.     

钛合金零件高速铣削刀具磨损的试验研究

高速铣削钛合金时,由于切削区内的切削温度高,加剧了刀具的磨损。通过对钛合金TC4的高速铣削实验,得出带TiA lN涂层的硬质合金刀具切削钛合金TC4时的刀具磨损的变化规律和刀具耐用度公式。通过对刀具磨损特性的分析,研究结果主要是刀具表面层的粘结相Co在高温下丧失对WC颗粒的结合强度,磨损机理以高温下的粘结层撕裂磨损为主。     

陶瓷刀具铣削高温合金GH4169刀具磨损研究

对复合硬质合金材料GH4169各种优良性能进行了组成元素的分析,并研究了在不同速度和不同切削距离的条件下陶瓷刀具表面的磨损,进行了陶瓷刀具干铣削镍基高温合金材料GH4169的试验。通过用扫描电子显微镜和能谱(EDS)进行磨损部位的形状和化学元素的分析,得出了陶瓷刀具的失效机理。试验表明:在较低速度下,刀具的磨损主要是以磨粒磨损和微剥落为主;较高速度下,刀具主要以磨粒磨损和沟槽磨损为主,黏结是加速沟槽磨损的重要因素。     

超声振动铣削碳纤维复合材料刀具磨损研究

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。