PCBN刀具切削镍基高温合金刀具磨损的试验研究

通过PCBN刀具对镍基高温合金GH4169进行了车削试验,深入研究了切削时的刀具磨损形态及磨损原因,得出如下结论:通过试验观察看出刀具的磨损形态有前刀面磨损、后刀面磨损、沟槽磨损和刀具破损。其中沟槽磨损最为显著,是刀具失效的主要原因。沟槽磨损的产生原因主要有粘结磨损、扩散磨损和塑性侧流产生的切屑毛刺划擦作用,其中粘结磨损为磨损前期的主要原因,而扩散磨损是磨损后期的主要原因。     

镍基高温合金的外螺纹车削试验研究

介绍了镍基高温合金的性能特点,选用PVD涂层的螺纹车刀牌号KC5025对镍基高温合金GH4145进行了外螺纹车削试验,对切削过程中的刀具磨损、切削速度和切屑形状进行了分析,得出了镍基高温合金螺纹车削刀具选取的一些有用结论。     

PCBN刀具高速切削镍基高温合金切削力及刀具磨损试验研究

高速切削加工过程中切削参数的选择对刀具切削性能具有较大的影响。镍基高温合金因在高温条件下仍具有较高的抗疲劳强度、屈服强度、抗拉强度等特点,被广泛应用于航空航天、船舶、核电等行业。但是镍基高温合金的切削加工性能差,主要表现在切削力大、切削温度高、刀具磨损现象严重等方面。本文从切削速度、进给量、切削深度等切削参数对切削力的影响进行研究,同时对PCBN刀具磨损形貌进行分析。采用PCBN刀具进行高温合金车削试验,得到PCBN刀具切削高温合金GH4169时切削参数对切削力的影响规律,并探讨不同刀具磨损形貌产生的原因,为高温合金高速切削加工参数制定及工艺优化提供一定参考。     

镍基粉末冶金零件的切削试验研究

对陶瓷刀具和硬质合金刀具进行了镍基粉末冶金零件的干切削对比试验,测量了切削力和加工表面粗糙度,分析了刀具的磨损机理。试验结果表明:陶瓷刀具的切削性能明显优于硬质合金,适合于粉末冶金零件的切削加工。     

车削GH4169镍基高温合金的刀具磨损率仿真及实验研究

为解决切削高温合金材料刀具磨损问题，需要更深层次地探究刀具磨损性能。基于Archard刀具磨损理论，提出以粘结磨损为主的磨损率公式，利用Deform三维仿真软件建立刀具磨损模型，通过仿真数据计算在不同切削参数下的刀具磨损率，并通过试验验证该模型的准确性。结果发现，车削GH4169镍基高温合金时经历了初期磨损阶段(0～154μm),正常磨损阶段(154～254μm)以及急剧磨损阶段(254～301μm)三个刀具磨损阶段；利用该模型计算得到的仿真刀具磨损率相较于试验值，准确率达80%以上，但整体而言试验值偏大；刀具磨损率影响程度由大到小依次是进给量>切削速度>切削深度，并通过试验验证此规律的准确性。     

镍基高温合金切削加工锯齿形切屑研究

以镍基高温合金GH4169和GH3030为研究对象,采用未涂层和涂层刀具进行车削加工试验,通过对金相、切削力、切削温度及刀具磨损形态的检测,阐明锯齿形切屑形成的机理,并对两种材料的切削加工性进行比较。研究结果为该类材料切削工艺的优化提供了试验依据。     

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。     

GH4169和K4169切削加工性能对比研究

GH4169与K4169分属变形镍基高温合金和铸造镍基高温合金，具有不同的成型工艺和热处理状态。开展了非涂层硬质合金刀具干切削GH4169和K4169的对比试验，从切削力、刀具磨损方面揭示了两种材料加工性能的差异，从力学性能及显微组织两方面解释了差异产生的原因。结果表明，试验各组参数下，两种材料切削力无显著差别；随着切削速度和进给量的增加，切削GH4169时刀具磨损形式由刀尖磨损过渡到后刀面均匀磨损最后转变成沟槽磨损，切削K4169时刀具失效形式主要为后刀面均匀磨损和沟槽磨损，并未出现严重的刀尖磨损，K4169组织中的C化物等硬质点是导致其切削力波动较大及刀具产生沟槽磨损的主要原因。     

基于数控纵切自动车床上镍基高温合金的加工

随着航空航天工业的发展,对于高温合金工件的需求日益增长。针对镍基高温合金现场加工难、切削性能差和刀具磨损快等问题,本文在数控纵切自动车床上采用切削试验的方法,对镍基高温合金GH2132在不同切削工况下的刀具磨损以及零件表面质量进行了对比分析,明确了适用的刀具和合理的切削用量及切削速度。分析认为,性能优异的涂层刀具在选择了合适的进给量之后,完全能够满足镍基高温合金的切削加工,相对于其他硬质合金刀具,无论在生产效率还是产品质量方面,都有了很大的提升,并且节约了生产成本。     

高速钢刀具在加工高温合金材料中的应用

介绍了普通高速钢立铣刀加工GH864高温合金材料时的切削特点，并对在加工中的磨损机理进行了分析，通过改变刃磨角度，得出了合理的几何参数，给出了切削用量。     

拉削GH761高温合金的刀具磨损试验研究

研究了拉削GH761高温合金时M42刀具的磨损情况,分析了拉削速度、齿升量、拉刀前角和后角对刀具磨损的影响;同时利用扫描电镜分析了刀具磨损机理,证实主要为机械磨损并略带有冷焊磨损。     

铝合金薄壁中空结构件重负荷铣削刀具寿命及刀具磨损研究

使用高速钢和硬质合金刀具,在机床转速n=2000-5000r/min、进给速度vf=1000mm/min、轴向切深ap=20mm、径向切宽aw=10-20mm的切削用量范围内对铝合金薄壁中空结构件重负荷铣削加工刀具寿命及刀具磨损进行研究。结果表明:M42高速钢刀具由于刀具磨损率高、刀具破损和粘结严重而不适合该结构件的重负荷铣削;非波刃粉末冶金高速钢和硬质合金刀具具有良好的适应性,但无刀尖圆弧半径的高速钢刀具易发生刀尖破损,涂层硬质合金刀具易发生涂层过早剥落;波刃粉末冶金高速钢刀具易于发生刀具严重粘结,只宜在较低的机床转速下进行重负荷铣削加工;机床转速和径向切宽对刀具寿命有显著影响。     

GH4169插铣参数对刀具寿命影响规律及磨损形貌研究

为了研究GH4169插铣加工中切削参数对刀具寿命的影响规律,采用正交试验法,使用整体硬质合金刀具进行GH4169的插铣试验。运用多元线性回归分析的方法建立刀具寿命的经验公式,分析了切削参数对刀具寿命的影响规律;并采用电子扫描显微镜(SEM)对刀具在不同阶段的磨损形貌进行观测。结果表明:在插铣加工高温合金GH4169过程中,铣削速度对刀具寿命的影响最大,其次是每齿进给量和径向切深。     

铣削加工刀具寿命在线监测

根据主轴功率、功率波动量与刀具寿命的关系,提出了一种刀具在线监测和刀具寿命管理相结合的新方法,详细分析了刀具寿命预测模型,并用实验验证其可行性.     

正交车铣高强度钢的刀具耐用度及磨损机理研究

通过TiN涂层硬质合金端铣刀正交车铣58SiMn高强度钢的刀具磨损试验,建立了刀具耐用度T-(vc,fa,fz)关系泰勒公式,分析了各切削用量对刀具耐用度的影响关系;对正交车铣刀具的磨损研究表明刀具表面材料的疲劳—剥落和切削刃微崩以及在高温下刀具材料中的元素与周围介质发生的化学反应磨损等是造成刀具磨损的主要原因。     

镍基合金高速切削中锯齿状切屑毛边和刀具磨损研究

基于等腰三角形悬臂梁切屑毛边假设,建立了切屑毛边对刀具前刀面和切削刃的冲击强度、冲击频率模型。通过该模型,计算了不同切削速度下切屑毛边的冲击强度和冲击频率;通过扫描电镜和能谱分析,对切屑底部元素和刀具表面进行了分析。结果表明,锯齿状切屑毛边是造成沟槽磨损的重要原因。     

铣削ZGMn13高锰钢的刀具耐用度试验研究

采用多因素正交试验法,进行了硬质合金刀具（YT767）铣削ZGMn13高锰钢的耐用度试验。应用数理统计方法和回归分析原理,建立了铣削ZGMnl3高锰钢刀具的耐用度经验公式,研究了主轴转速、进给速度、切削深度、切削宽度对刀具耐用度的影响程度,给出了铣削ZGMn13高锰钢合理的切削参数范围。刀具耐用度分布符合正态分布,应用最大似然估计法对参数进行了点估计,并在置信水平为0．95时求出了参数的区间估计值,为研究ZGMn13高锰钢铣削刀具的可靠性奠定了基础。     

Tool wear mechanisms in the machining of Nickel based super-alloys: A review

Nickel based super-alloys are widely employed in aircraft engines and gas turbines due to their high temperature strength, corrosion resistance and, excellent thermal fatigue properties. Conversely, these alloys are very difficult to machine and cause rapid wear of the cutting tool, frequent tool changes are thus required resulting in low economy of the machining process. This study provides a detailed review of the tool wear mechanism in the machining of nickel based super-alloys. Typical tool wear mechanisms found by different researchers are analyzed in order to find out the most prevalent wear mechanism affecting the tool life. The review of existing works has revealed interesting findings about the tool wear mechanisms in the machining of these alloys. Adhesion wear is found to be the main phenomenon leading to the cutting tool wear in this study.