金刚石涂层刀具铣削高硅铝合金的性能研究

选用未涂层、TiAlN涂层及金刚石涂层整体硬质合金两刃平头立铣刀,在相同切削参数下进行高硅铝合金的高速铣削加工试验。试验结果表明:金刚石涂层铣刀具有良好的耐磨性,在切削过程中刀刃磨损均匀缓慢,刀具使用寿命长,加工表面粗糙度值稳定性好,是铣削高硅铝合金的理想刀具。     

用金刚石端铣刀高速加工铝材

试验用设计的金刚石端铣刀进行了铝合金铣削试验,在常规的切削速度下用普通刀具加工零件,由于积屑瘤和毛刺的形成,往往引起刀具寿命短,加工表面质量差及切削刃质量差.在许多行业的铝合金加工技术中,较高的表面光洁度及切削刃质量很重要,也很需要.本试验的结果揭示出使用新设计的金刚石端铣刀高速切削铝合金,能加工出镜面表面,而不产生积屑瘤和毛刺.     

一种提高铝合金材料在车削加工中表面粗糙度的方法

众所周知 ,铝合金材料与其它金属工程材料相比有可塑性强、延展性好、热传递快、热膨胀系数高、硬度低等特点 ,在现代工程材料中应用十分广泛 ,但由于它们所固有的机械性能及特点在实际生产加工中比较困难。只能采用车削、铣削等切削加工工艺方法来满足对加工表面粗糙度的要求且在加工中有如下问题。(1 )对加工使用的刀具有不同于其它金属材料在切削加工时的要求 ,在刀具的制作上一般都要求前角大、后角大、主偏角大、副偏角小、刃倾角为正角度、刃面光洁等 ,需要加工者根据加工情况磨制刀具 ,一般情况下都使用高速工具钢作刀具材料 ,硬质合…     

基于分屑原理的螺旋铣孔专用刀具研究

基于分屑原理,结合螺旋铣孔中刀具的运动特点,设计一种具有分布式多点阵端部切削刃的螺旋铣孔专用刀具。通过各切削刃运动轨迹描述和切屑形状模拟,对专用刀具的分屑效果、端部和侧部切削刃不同切削作用及刀具使用寿命进行分析;通过铝合金、钛合金、复合材料螺旋铣孔对比试验寿命试验,对专用刀具的分屑及制孔效果、使用寿命进行验证。结果表明专用刀具在飞机装配现场干切削条件下能够实现钛合金孔无毛刺、复材孔无分层加工,同时大幅提升刀具寿命。解决了干切削条件下传统立铣刀对钛合金、复合材料等航空难加工材料进行螺旋铣孔加工时刀具寿命低、加工质量差等问题,满足实际工程应用的需要。     

氮化碳涂层刀具干切削性能的研究

采用dc反应磁控溅射法在硬质合金 (YT15 )上沉积氮化碳超硬涂层 ,将其应用于干切削领域 ,通过对硅铝合金和淬火钢的干式切削试验 ,研究了氮化碳涂层刀具的切削加工性能。切削试验表明 ,在干式切削加工硅铝合金时可以达到较高的表面粗糙度 ,完全能满足生产要求 ;在淬火钢加工中 ,与未涂层的刀具相比 ,刀具寿命有较大提高     

不同倍径对2A12铝合金深度铣削加工实验研究

在用加工中心对工件深度铣削的加工过程中，随着铣削深度的增加，机床夹头夹持刀杆的悬空长度也相应增加，刀尖切削刃相对去除材料面发生轻微振颤，通常产生振刀纹路现象，严重影响精密产品的加工合格率。在相同的切削参数下，为了提高深度铣削工件表面质量及降低加工轮廓上下面的锥度，对刀具直径与倍径的关系进行研究，即刀径确定后所对应铣削深度的极限值。文中针对航空航天领域常用材料2A12铝合金工件，以不同直径的刀具在不同倍径下进行加工，研究发现刀具在6倍径以下时轮廓锥度及表面质量较好，可实现精加工，同时在6～10倍径范围内刀具使用性能及加工状态满足半精加工或者开粗，而当加工刀具超过10倍径时，轮廓刀痕较为明显，工件表面粗糙度出现突变现象，增大的斜度较为明显，刀具切削刃磨损较大，使用寿命大大降低，不满足航空零部件的高精密加工。     

CVD金刚石厚膜刀具切削性能的试验研究

分析了CVD金刚石厚膜刀具材料的性能特点 ,对CVD金刚石厚膜车刀进行了精密切削和难加工复合材料切削试验 ,结果表明 :CVD金刚石厚膜刀具加工铝合金的表面粗糙度可达Ra0 0 5 μm ;切削难加工复合材料时刀具耐磨性和使用寿命明显优于硬质合金刀具、PCBN刀具和PCD刀具     

金刚石刀具高速精密切削加工的研究

采用聚晶金刚石刀具和天然金刚石刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验 ,系统研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明 ,在比常用切削速度高 8倍的高速切削速度范围内(v=80 0～ 12 0 0m/min) ,采用圆弧刃天然金刚石刀具可获得Ra0 0 4～ 0 0 6 μm的高光洁加工表面 ;采用直线刃聚晶金刚石刀具可获得Ra0 0 7～ 0 1μm的光洁加工表面。切削速度对加工表面粗糙度的影响主要受到机床动态特性的制约 ;进给量的选择范围较大 ;背吃刀量对加工表面质量影响极大 ,为获得较小表面粗糙度必须合理选用背吃刀量     

超精密切削时刀具切削刃的作用机理分析

分析了金刚石刀具切削刃的切削作用、脆性材料超精密切削时切屑形成机理；对金刚石刀具切削刃钝圆半径、切削厚度、切削角三者之间的关系进行了描述。结果表明：脆性材料可以实现塑性域超精密切削加工；控制切削参数可以加工出满足要求的表面粗糙度和表面波纹度，为生产实际提供可靠的工艺条件及技术参数。     

奥贝可锻铸铁已加工表面完整性研究

在切削加工奥贝可锻铸铁时，由于其铆钉上组织中存在２０％－３０％的残余奥氏体，极易造成已加工表面的加工硬化以及在刀具切削刃附近产生粘结物，严重影响已加工表面完整性。本文通过大量切削试验，得出四种刀具材料在不同切削用量条件下对奥贝可锻铸铁已加工表面完整性的影响规律，观察并分析了切削过程中出现的一些异常现象。     

高速切削高碳当量合金灰铸铁制动盘的PCBN刀具磨损分析与工艺改进

采用PCBN刀具对高碳当量合金灰铸铁进行高速切削实验,通过IM3000光学显微镜、LSM700 3D测量激光显微镜、S-4800Ⅱ场发射扫描电镜对产生崩裂破损的刀具进行观察与分析。结果表明：高速切削后PCBN刀具表面同时存在磨粒磨损、黏结磨损和氧化磨损三种磨损形式;高速切削加工含有过多高塑、韧性游离铁素体的制动盘时,刀具前、后刀面黏结物均有增多,导致刀具表面出现严重的黏结磨损,并且伴有大面积切削刃崩刃;恶化的切削条件使得刀具表面过早出现磨损与裂纹,从而在切削时引起刀具振动,最终导致PCBN刀具崩裂破损。为了改善切削加工条件,通过改进刹车盘的铸造工艺减少铁素体数量,改进后的制动盘铸态组织以珠光体为主,有效减少了刀具的崩刃概率,提高了生产效率。     

奥贝可锻铸铁己加工表面完整性研究

在切削加工奥贝可锻铸铁时，由于其金相组织中存在20％～30％的残余奥氏体，极易造成已加工表面的加工硬化以及在刀具切削刃附近产生粘结物，严重影响已加工表面完整性。本文通过大量切削试验，得出四种刀具材料在不同切削用量条件下对奥贝可锻铸铁已加工表面完整性的影响规律，观察并分析了切削过程中出现的一些异常现象。     

高硅铝合金的金刚石涂层刀具铣削损伤机理研究

高硅铝合金由于硅含量很高,故切削加工性较差,切削刀具极易磨损且已加工表面存在大量缺陷.为进一步研究材料加工损伤,采用化学气相沉积法制备了金刚石涂层铣刀,开展70％Si/Al(70％指质量分数)合金材料铣削试验.试验研究了铣削力、刀具磨损及加工损伤机理,并与常用TiN涂层铣刀进行了对比.结果 表明:铣削过程中由于初晶硅硬...     

提高切削系数及稳定性的球形多刃工具

<正> 在加工较深的孔(深度为直径的10倍以上)时,用以往的刀具由于切削刃磨损较快,难以获得所要求的精度.本发明提供一种加工普通孔或精密孔用的球形多刃工具,它具有提高切削系数及稳定性、并能扩大使用范围等特点.刃部2相对于球形头1的子午面倾斜,球形头绕轴颈3的中心线0—0回转,且中心线0—0与工具柄4的轴线L—L 相交成锐角α,这是该工具的结构特征.这种多刃工具制造、重磨都较容易,球形头的切削刃按螺旋线配列在球形表面上也较方便.由于这些特点,使切入更平滑、切削刃的工作长度增加,工具的稳定性提高,明显地改善了切削状态.     

圆弧刃刀具切削时理论粗糙度的计算

在圆弧刃刀具切削直线廓形时理论粗糙度计算的基础上，着重研究圆弧刃刀具切削圆弧廓形时理论粗糙度的计算方法。研究表明，工件已加工表面理论粗糙度取决于工件已加工表面的廓形、刀具切削刃形状和刀具切削运动方式，优化选取刀刃半径和刀具进给量后，可以有效地减小理论粗糙度值并提高切削效率。     

蜂窝状铝合金高速加工刀具粘附行为及其作用机理研究

通过高速铣削试验方法对蜂窝状铝合金高速铣削刀具的粘附行为及粘附机理进行了研究。结果表明,由于初期铝屑粘附在刀具表面上,致使后期切削加工中的铝切屑与刀具表面的化学活性近似,使得铝屑进一步强化粘附在刀具表面,且由于高速加工中产生的高温和高压作用,使得粘附层材料发生变形。后续切屑划擦初期的粘附层,使粘附层出现变形和犁沟现象,加剧刀具与工件间的摩擦状态。同时,铝合金高速加工中高的塑性变形特征是发生粘附磨损的另一重要作用机制。此外,切屑表层材料受到剧烈剪切变形引起表面积增加,使切削形成的金属表面膜破裂,在与刀具表面紧密接触的近乎为真空环境下刀具不断切削新的表面,活性非常高,极易发生摩擦化学反应,较高摩擦化学反应形成的表面厚度达到临界值时将发生磨损,导致刀具粘附磨损加剧。     

硬材料的机械加工技术

在许多情况下,钢硬化后会使切削力稍有降低。这是由于硬材料韧性差,切削时具有较大的剪切角和形成锯齿状的切屑造成的。用纤维增强铝合金也能减小切削力。然而硬材料使刀具很快磨损,并使切削力增大,特别是使产生尺寸误差的吃刀力增大,淬火钢加工后的表面廓形,复映了切削刃的廓形。     

天然金刚石刀具在整体式波前校正器加工中的应用

单直线刃天然金刚石刀具在切削整体式波前校正器时可能会与待加工表面发生干涉。根据待加工表面的数学模型及刀具的运动轨迹,推导出单直线刃金刚石刀具加工波前校正器时与待加工表面不发生干涉的最小安装角的数学模型;根据光学加工表面微观不平度高度与刀具刃口参数及安装角之间的关系,推导出能满足给定表面粗糙度的刀具最大安装角。在超精密车床上进行了切削实验,结果表明,用单直线刃天然金刚石刀具切削整体式波前校正器是可行的。     

高精度外圆车刀

高精度外圆车刀适宜加工表面光洁度要求在以上的轴类零件,刀具几何参数如图所示。刀具的主切削刃用作切削,副切削刃起修光、挤压作用。为了使切屑不碰在已加工工件表面上,卷屑槽采用外斜式。刀片材料选用YA6、YT30、YT15和YW1,并进行强化处理,这样刀具的耐用度可提高1.4倍。     

汽车6061铝合金材料切削加工理论及实验研究

以汽车6061铝合金材料为研究对象,采用冶金技术通过添加强化相粉煤灰制备样品,基于灰色多响应优化理论建立不同工艺参数下切削加工理论模型,同时进行不同工艺参数的实验,运用理论及实验方法研究了不同工艺参数对汽车6061铝合金材料切削加工的影响。研究表明:汽车6061铝合金材料硬度随着强化相粉煤灰增加而增加,其密度却呈现相反趋势;切削加工过程中复合汽车材料表面粗糙度随着切削速度、填充物增加而逐渐降低,表面粗糙度随着进给量增加而增加; PCD刀具切削加工的复合汽车材料表面粗糙度明显低于K10硬质合金钢刀具;理论计算值与实验值相对误差较小,验证该理论及试验方法正确性和为其在新型汽车铝合金复合材料制备及切削工艺改善等工程应用提供可行性。