高速切削典型难加工材料刀具摩擦与磨损机理研究现状

钛合金、镍基高温合金的低导热性、高化学活性引起高速切削过程中刀-屑接触区域温度高、工件材料与刀具亲和力强,刀具磨损严重,加工效率低,属于典型的难加工材料.针对这类典型难加工材料中刀具摩擦与磨损严重的问题,在论述高速切削刀-屑接触区摩擦特性研究现状的基础上,分析了刀具磨损机理、刀具切削性能、以及冷却润滑对刀具摩擦磨损行为...     

高效切削钛合金时刀具磨损试验分析

针对航空发动机典型零件钛合金膜盘在加工过程中刀具磨损严重、加工效率低的问题,采用未涂层硬质合金刀具进行钛合金外圆车削加工试验研究,利用CCD观测系统和SEM的能谱分析（EDX）研究刀具刃口微观结构变化,分析刀具的磨损形态及不同切削条件和锯齿屑对刀具磨损的影响. 结果表明：钛合金外圆车削加工时,刀具磨损主要为粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损,切削速度对刀具磨损影响较大,进给量次之,背吃刀量最小. 随着切削速度和进给量的增加,磨损加剧,锯齿屑的高频形成导致切削力的高频变化,这种高频率的冲击载荷在前刀面上产生应力和温度冲击,使刀具形成微裂纹,加速刀具磨损;使用冷却液可以减轻刀具后刀面粘结磨损和扩散磨损,从而可有效地控制刀具磨损.     

高速切削加工研究工作回顾

由于生产率和精确度高以及表面加工质量好,高速加工技术已成为一种先进制造技术.本文综述了近十年来上海交通大学在高速加工技术方面的研究工作,主要包括:通过优化刀具几何结构、刀具涂层优选和高性能涂层研发等研究,开发新型高速切削刀具;通过评估典型难加工材料的切削加工性能,系统研究难加工材料的高速切削加工机理;采用有限元方法对高...     

大型零件切削温度测量技术探讨

随着国家经济的快速发展,对大型零件的需求日益剧增,重载切削占据着越来越重要的地位.大型零件加工时产生的切削温度不仅直接影响刀具的磨损及使用寿命,而且影响工件的加工表面质量和精确度,因此探讨大型零件切削温度测量技术,尤其铣削温度的测量是研究重载切削过程的重要方面.为了探讨大型零件铣削过程温度测量技术,首先对大型零件材料温度特性及影响进行分析;进而对常用的切削温度测量方法及应用进行阐述;最后通过对各种测温方法的对比分析并结合大型零件材料特性提出了适合于大型零件铣削温度的测量技术—夹丝半人工热电偶法,并通过铣削试验对切削温度进行采集,获得了可靠的热电势信号,为重载切削及刀具技术研究提供技术基础.     

超声振动高速铣削SiCp/Al复合材料的切削力及刀具磨损特性

颗粒增强铝基复合材料由于其优异的性能,在航空、航天及军事等领域得到广泛应用,但材料的难加工特性限制其进一步应用.采用超声高速铣削对高体分SiC颗粒增强铝基复合材料进行了实验研究,研究了超声切削参数对铣削力的影响,分析了超声加工时的刀具磨损情况和机理.研究发现采用超声铣削可以有效地减小切削力,得出了超声加工SiC颗粒增强铝基复合材料的合理切削用量.同时,超声铣削很大程度上降低了磨料磨损和粘结磨损,提高了刀具的使用寿命.     

航空发动机复杂曲面零件数控加工刀具轨迹规划研究分析

整体叶盘等复杂曲面零件是航空发动机中的核心零件,其数控加工技术中的关键是刀具轨迹的规划技术.本文针对当今国内外复杂曲面的数控加工刀具轨迹规划的研究现状和发展进行了分析.主要对复杂曲面数控加工中三种主要刀具的轨迹规划进行了对比分析,并对刀具轨迹规划中的关键技术进行了分析,包括：轨迹拓扑、轨迹参数、干涉避免和刀轴控制的算法理论和适用特点,并对刀具轨迹规划中的曲线插补和刀具组合方向进行了分析和展望,为后续研究提升零件数控加工效率和质量打下了基础.     

超硬刀具在高速、超高速切削中的应用

介绍了陶瓷刀具、金刚石刀具和立方氮化硼刀具的特性以及应用.并通过两例难加工材料的高速切削实例来说明超硬刀具材料在高速、超高速切削加工中的应用.     

模具加工中的高速切削技术

叙述了高速加工技术在模具制造中应用的意义,以及实现高速加工所必需的一些核心技术.通过与常规的电火花加工方式的比较,论述了高速加工的优越性能及高速切削加工对机床的主轴、刀具和CAM软件的要求,指出在型腔模制造过程中,选择加工方式主要取决于型腔的几何形状、材料的硬度和所要求的工艺参数,最后以加工实例说明了高速切削是现代模具加工的发展方向之一.     

PCBN刀具加工TC4钛合金的切削加工性

摘要：针对聚晶立方氮化硼（polycrystalline cubic boron nitride, PCBN）刀具材料和钛合金Ti-6Al-4V（TC4）工件材料的特点,采用单因素试验法对切削力和已加工表面粗糙度进行研究;通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）观察和能量分散光谱（energy dispersive analysis system,EDS）扫描分析,对PCBN高速切削钛合金TC4时的刀具损坏形态和损坏机理进行研究;采用对角正交回归试验法,求得PCBN刀具切削钛合金时的刀具寿命经验公式,并分析切削用量对刀具寿命的影响. 研究表明：PCBN高速切削钛合金时,粘结磨损、扩散磨损和脆性磨损是其主要损坏机理,在高切削速度、低进给量、低切削深度下PCBN刀具加工钛合金时的切削加工性最好,因此PCBN适用于钛合金的精加工.     

高速切削刀具的分析研究

介绍高速切削技术在机械加工上的优势,通过高速切削加工对刀具材料、刀具结构、几何角度和安全性的要求分析影响刀具寿命的因素,得出高速加工切削力、切削温度、刀具寿命、表面粗糙度及切削稳定性影响规律,对今后的实践加工具有参考和借鉴作用.     

核电水室封头高效切削加工及刀具失效分析

水室封头是AP1000核岛核电站中蒸汽发生器的重要零部件,是典型的核电大型异型零部件.水室封头的整个加工过程复杂,工艺要求严格,刀具破损情况严重,生产效率极低,因此严重影响我国核电工业的发展.从水室封头加工工艺、水室封头材料SA508Ⅲ钢的加工特性、水室封头加工刀具的主要破损形式及原因等几方面进行分析和探讨,并对水室封头加工过程进行虚拟加工分析,针对水室封头加工的特点提出几种延长刀具寿命措施,并设计了专用层切车刀和仿形铣刀片,从而为提高水室封头切削加工效率和刀具寿命提供支持.     

Diffusion and Oxidation Wear of PCBN Tool based on Thermodynamics

The rules of diffusion wear and oxidation wear for PCBN cutting tools were analyzed based on thermodynamics theory. Dissolution concentrations in typical normal workpice materials of PCBN tool material at different temperature were then calculated. Diffusion reaction rules in high temperature were developed and analyzed using the Gibbs free energy criterion. The machining tests were conducted using the PCBN tools at different cutting speeds of 50, 95,100 and 180 m/min, feed of 0.1, 0.2 and depth of cut of 0...     

PCBN刀具和陶瓷刀具精车铜镍合金的切削性能研究

对PCBN刀具和陶瓷刀具精车铜镍合金MS204的车削性能进行了对比试验研究．基于实际观测数据,分析了PCBN刀具和陶瓷刀具后刀面磨损量及其所加工零件的表面粗糙度、毛刺高度随切削速度变化的情况．利用最小二乘法,给出了PCBN刀具和陶瓷刀具加工铜镍合金MS204的最优切削速度范围．     

阶梯孔加工专用金刚石涂层刀具的制备装置研究

孔加工在机械加工领域是比较常见的加工工艺,而阶梯孔加工又占有比较重要的地位,应用范围比较广。汽车刹车片材料属耐磨材料,普通硬质合金刀具容易磨损、生产效率低、生产加工成本高。金刚石涂层刀具在钻削此类材料时,往往具有良好的切削加工性。采用上海交通大学研制的热丝CVD沉积装置,针对阶梯孔加工专用刀具的金刚石涂层技术,进行制备装置的研究。     

高速切削加工技术发展与关键技术

高速切削加工是先进制造技术的重要组成部分,近净形毛坯通过高速机床一次装夹加工是制造业的发展趋势.高速机床不仅要有高的主轴转速和进给速度,而且还需要有高的运动加速度.介绍了高速切削加工的概念和优越性;研究了国外高速机床的技术发展与应用,以及我国高速机床的发展现状和趋势;分析了高速切削机床、高速切削刀具、CNC控制系统等实现高速切削必需的关键技术的发展现状,并探讨了高速切削技术应用领域和高速机床发展趋势.     

用新型刀具材料加工M38高温合金切削过程研究

本文对用新型刀具材料切削M38高温合金的切削过程进行了较系统的试验研究,选择了适于加工该合金的刀具材料;确定了较合理的刀具几何参数和切削参数;利用回归正交设计试验方法,建立了各切削特征参数的数学模型;借助于扫描电镜,分析了各种刀具的磨损机理;利用快速停刀装置及显微分析技术,对该合金的切屑形成过程进行了试验分析。本文的研究结果对实际生产具有一定的指导意义。     

Wear of CVD thick film diamond cutter while machining laminated flooring

The rapid improvement in man-made board indus-try indicates the potential development of woodworkingtools.As one of man-made board,HPL flooring alsogains strong growth in application with the rapid devel-opment of construction industry[1~3].The wear resist-ance layer of HPL flooring brings a challenge for themachining performance of tools.Some of traditional toolmaterials,such as high speed steel(HSS),cementedcarbide,cannot meet the urgent need of high speed,consistent cutting quality and …     

硬质合金刀片切削性能的实验研究

对硬质合金刀片的切削性能进行了实验研究,分别对常规磨削和经精磨后的数控刀片在切削加工中的磨损情况进行了对比。实验证明,在同样切削参数条件下,利用精磨后的数控刀片进行切削加工,不仅提高了加工精度,而且降低了刀片的磨损速度,延长了刀片的使用寿命,从而节省了刀片的购置费用。