硬质合金刀具磨损寿命分布规律的适应性

本文从工件材料、刀具材料、刀具几何角度、加工机床及切削用量等方面对硬质合金刀具磨损寿命分布规律进行了适应性试验验证，结果表明，硬质含金刀具在不同加工条件下，其磨损寿命服从对数正态分布，并具有较好的适应性。     

硬质合金薄切削铝合金时刀具磨损形态分析

利用四种硬质合金刀片(YD05,YM051,YN05,YN10)进行了薄切削铝合金试验,利用扫描电子显微镜拍摄了刀具失效后前刀面和后刀面的磨损形貌,研究了硬质合金刀具失效后的磨损形态特征。     

硬质合金刀具磨损对Ti60铣削表面完整性的影响

刀具磨损是影响材料加工表面质量的重要因素。利用后刀面磨损量V_B分别为0、80、213、286、392μm的K44硬质合金球头铣刀对Ti60钛合金进行铣削实验,测试在不同刀具磨损状态下加工表面的粗糙度、表面形貌和纹理、残余应力、显微硬度和微观组织,分析了Ti60铣削表面完整性与刀具后刀面磨损量V_B之间的关系。结果表明：随着后刀面磨损量V_B的增加,表面粗糙度由0.683μm变化为1.554μm,表面形貌和表面纹理也随着刀具磨损量变化呈现出不同的特征,表面残余应力与显微硬度增加,残余应力层深度和硬化层深度分别达到35μm和40μm,表层微观组织中丛域状α沿着铣削加工进给方向发生了一定程度的扭曲变形,塑性变形层厚度由3μm增加至8μm。     

Ti6Al4V车削加工时硬质合金刀具磨损的数值模拟

为研究硬质合金刀具车削加工钛合金过程中的刀具磨损,刀具选择刚性模型,工件选择塑性模型,利用有限元软件对切削过程的刀具磨损进行了模拟。运用正交试验分析了在不同刀具参数组合下刀具磨损量的变化情况。结果表明:在固定的工艺参数下,刀具的前角和后角的交互作用对刀具的磨损量影响较大;单一参数因素的变化对刀具磨损量的变化影响较小。分析结果对降低硬质合金车削加工钛合金时的刀具磨损提供了参考。     

优化设计的涂层硬质合金车刀磨损仿真研究

金属切削过程中,刀具磨损对刀具寿命有着显著影响,而切削试验是研究刀具磨损的常用方法,但是存在周期长、成本高等问题。因此,通过切削仿真平台对优化设计的涂层硬质合金车刀在切削过程中磨损情况进行对比研究。结果表明:优化设计车刀较原车刀最大磨损深度下降37.64%,平均磨损深度下降38.15%。研究成果为该涂层硬质合金车刀的进一步优化奠定理论基础,为其他金属切削过程刀具磨损的仿真研究提供参考。     

硬质合金刀具寿命分布规律的研究

本文利用可靠性理论研究了硬质合金刀具切削加工时的寿命分布规律，结果表明：硬质合金刀具的磨损寿命服从对数正态分布，而其脆性破损寿命服从指数分布，疲劳破损寿命则服从三参数威布尔分布规律，切削实验也证明了上述结论的正确性。     

基于有限元理论分析切削振动对CBN刀具磨损的影响

研究用CBN刀具切削钛合金Ti-6Al-4V材料时，切削振动对刀具磨损的影响情况。用有限元分析技术，设计正交试验，分析不同方向切削振动幅度和振动频率对刀具表面应力、刀具温度的影响，研究切削振动条件下的刀具磨损情况。有限元仿真结果表明:X方向振动对刀具表面应力和温度影响较小，且规律性影响不明显，因此X方向振动并未加重刀具磨损；Y方向振动对刀具表面应力和温度影响较大，刀具表面应力和温度随着Y方向振动幅度和频率增加而增大和升高，刀具磨损加重；当X方向和Y方向均存在振动时，刀具表面应力和温度也随着振动幅度和频率增加而增大和升高，刀具磨损严重。利用实际切削试验对有限元分析结果进行验证，发现振动对刀具磨损影响较大，与有限元分析结果基本一致。      

硬质合金刀具在刀具总值中的变化

分析了21世纪初日本及西方其它国家的硬质合金刀具销售值(或产值)占刀具总销售的比例,及几种发展迅速的新兴硬质合金刀具品种。     

硬质合金刀具材料主要物理力学性能对钛合金铣削加工的影响

本文主要研究了硬质合金刀具材料的物理力学性能对其铣削钛合金表现的影响。两种含钴量(分别为13%和12%)和晶粒度(分别为0.5μm和0.4μm)相近的超细硬质合金材料具有不同的韧性、强度和硬度,并被同时用于铣削Ti-6%Al-4%V钛合金。结果表明使用强度和韧性较好的合金制成的刀具耐用度更高,更合适用作钛合金铣刀的基材。这主要由于与普通钢材(如45#钢)相比,钛合金铣削加工时的切削阻力更大,需要刀具材料足够强韧来支持切削过程中刀具刃口的完整性。     

硬质合金可转位刀片的磨损试验研究

本文考察了国内外典型的几种硬质合金可转位刀片的磨损规律,通过切削试验分析了刀具几何参数、切削力等方面对刀具耐用度的影响,为硬质合金可转位刀片的磨损进行在线监测提供了基础试验数据。     

表面硬质合金覆层的耐磨特性研究

对粉末烧结制备的WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料，在MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机上进行了无润滑的摩擦磨损试验。结果表明，WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料组织致密、细小、硬质相分布均匀，界面结合良好，具有较高的硬度和耐磨性。磨损的产生是硬质相的剥落引起的。     

硬质合金刀具材料发展现状与趋势

回顾了各种硬质合金刀具材料的基本性能和发展现状,并对各种刀具材料技术的研究成果及发展趋势进行了探讨,同时提出了今后的发展方向.     

DLC膜涂层硬质合金刀具的研究进展

类金刚石(DLC)膜涂层刀具的硬度高、摩擦系数低、耐摩擦和耐腐蚀性能强、抗粘结性能好,并且可以用来制作复杂、异型刀具,是未来刀具的一个重要发展方向。本文介绍了DLC膜的表面显微结构和Raman光谱并列举了DLC的制备方法 (包括磁控溅射、离子束沉积、脉冲激光沉积、真空阴极电弧沉积、等离子体增强型化学气相沉积)与分类。从酸蚀法、施加过渡层、表面微喷砂处理和掺杂4个方面分析如何提高膜基结合力,探讨了DLC膜的摩擦性能受湿度、温度和加工条件的影响。例举了几个国内外DLC涂层硬质合金刀具的使用范例,指出了目前研究工作的不足之处,提出了下一步研究工作的重点是优化DLC膜的制备工艺、提高膜基结合力和热稳定性以及加强DLC涂层硬质合金刀具的磨损机理研究。     

硬质合金刀具涂层技术现状及展望

随着切削技术的发展,硬质合金刀具涂层技术不断进步,正朝着涂层成分多元化、涂层结构多层化、工艺组合多样化和基体结构梯度化方向发展。本文对硬质合金刀具涂层方法和现状等进行了综述,展望了硬质合金涂层技术的前景和发展方向。     

硬质合金刀具材料化学机械抛光机理研究

目的研究硬质合金刀具材料化学机械抛光(CMP)机理,为改善硬质合金刀具表面质量提供理论支持。方法分析硬质合金刀具材料在酸性抛光液中的化学反应,研究硬质合金刀具材料CMP的化学反应机理。基于接触力学理论计算抛光垫与工件的实际接触面积和单个磨粒的实际切削面积,在运动学分析的基础上,建立硬质合金刀具材料CMP的材料去除率模型,通过实验验证材料去除率模型的有效性。结果在酸性抛光液中,硬质合金被氧化成Co_3O_4。当工件、抛光垫、磨粒类型、工件安装位置确定时,材料去除率与抛光载荷、磨粒浓度和抛光盘转速有关。常用硬质合金抛光条件下,抛光YG8刀具的修正系数Kcm为8.53,抛光后刀具的最低表面粗糙度能达到48nm,材料去除率为62.381nm/min,材料去除率的理论值和实验值的最大相对误差为13.25%,消除了表面缺陷,获得了较好的镜面效果。结论建立的材料去除率模型具有一定的有效性,对硬质合金刀具材料进行化学机械抛光能消除刀具的表面缺陷,改善表面质量。     

基于粘着特性的刀具磨损机理研究

目的为了满足日益凸显的铍青铜加工需求,分析粘着特性、加工系统和刀具损伤之间的内在联系。方法 通过建立加工过程中刀具微观晶体受力模型,采用多维度正交实验方法 ,分析刀具接触面表面形态与力学波动的内在联系。尝试从刀具受力、频谱分析和粘着形式出发,解析刀具磨损、铣削特性和粘结过程,并通过扫描电子显微镜对磨损后的刀具表面及粘结物形貌进行了分类表征。结果在相同的切削速度下,加工中的粘着现象随着刀具直径的增大而加剧。而由于铣刀前-后刀面粘结物受力环境的差异,导致加工参数仅对Fx变化显著。对比粘结物形态、刀具损伤形态和不同加工参数下的刀具形貌,综合考虑刀具粘结物、磨损、破裂和脱落表面形态,不稳定的粘附过程虽然在加工的初期对刀具表面存在一定的保护作用,但随着粘结物的不断累积,粘结物侧向受力的不断增加,加剧了刀具的实际损伤。结论粘着特性是影响刀具使用寿命的重要因素。在实际加工过程中,由于冲击和磨损频率的相互干扰,增加了粘附特性对刀具磨损的影响。     

线切割工作液对硬质合金扩散磨损的影响研究

硬质合金作为制作模具的常用材料,经常需要对其进行线切割加工。在加工时循环使用的电火花线切割工作液会使硬质合金表层的组织成分发生变化,以至影响硬质合金模具的使用寿命。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研究了线切割工作液添加剂对硬质合金的影响。研究结果表明:在线切割加工过程中,硬质合金与使用的工作液会发生相互扩散作用,工作液中的元素会渗入硬质合金的表面,使硬质合金发生扩散磨损,尤其是铁元素的扩散导致硬质合金的硬度、耐磨性明显降低,从而导致工作寿命降低。