TiAlN涂层铣刀铣削CE11高硅铝合金的刀具磨损分析

在分析高硅铝合金切削摩擦磨损特性的国内外研究现状基础上,以正交试验法为基础,利用DEFORM 3D有限元仿真软件对TiAlN涂层铣刀铣削CE11高硅铝合金的铣削过程进行虚拟仿真分析,研究铣削用量的改变对刀具磨损的影响规律。基于仿真试验结果,对TiAlN涂层刀具铣削高硅铝合金的铣刀磨损量试验数据进行极差分析,优选出最小磨损量的最佳切削用量方案,并通过试验验证仿真结果的正确性。     

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。     

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...     

铣削碳纤维复合材料刀具磨损试验研究

采用未涂层和CVD金刚石薄膜涂层两种硬质合金铣刀,对碳纤维复合材料进行铣削试验,使用3D激光扫描镜对刀具磨损形貌和磨损量进行测量,分析了刀具的磨损机理和切削用量对刀具磨损的影响。试验结果表明：后刀面磨损是两种刀具的主要磨损形式,磨损机理为磨料磨损,未涂层硬质合金铣刀同时存在着刀具破损现象;切削速率和背吃刀量对刀具后刀面的磨损影响较为显著;未涂层与CVD金刚石薄膜涂层硬质合金铣刀相比较,后刀面的磨损量保持在2．3—3．8倍之间,从刀具的耐磨性考虑,CVD金刚石薄膜涂层硬质合金铣刀可以用于碳纤维复合材料的生产加工。     

金刚石涂层刀具铣削高硅铝合金的铣削性能试验研究

针对新型工程材料高硅铝合金的切削性能进行研究,采用金刚石涂层刀具对含硅量50%的高硅铝合金CE11进行铣削加工性能试验,通过单因素分析法和正交试验分析法得到金刚石涂层刀具铣削CE11的最佳铣削参数,并对其进行优化。     

基于仿真与试验分析的高硅铝合金涂层刀具铣削性能研究

在分析国内外研究现状的基础上,利用有限元仿真软件Advant Edge FEM对涂层刀具铣削高硅铝合金CE11的铣削过程进行虚拟仿真分析,研究铣削力随铣削用量改变的变化规律。以正交试验为基础,通过搭建试验平台进行铣削试验,验证仿真结果的正确性,根据试验结果进行仿真试验参数的优化调整。基于仿真试验结果对采用硬质合金刀具和Ti Al N涂层刀具铣削高硅铝合金的铣削力试验数据分别进行极差分析,优选出最佳切削用量方案。对两种刀具的试验结果进行对比分析可知涂层刀具的优越性。     

铣削玻璃纤维/碳纤维芳纶纸蜂窝板实验研究

以玻璃纤维/碳纤维芳纶纸蜂窝板铣削试验为基础,研究了3种不同刀具和不同铣削宽度对刀具磨损和工件加工质量的影响。结果表明:随着铣削宽度的增加,刀具磨损都随之增加。其中,硬质合金铣刀磨损最严重,磨损量远大于金刚石涂层刀具。在切削参数相同的条件下,硬质合金铣刀的切削效果最差,而人字形和菱齿CVD金刚石薄膜涂层铣刀的切削效果明显改善,前者玻璃纤维的切削效果最好,后者碳纤维的切削效果最佳。     

基于Deform-3D的微织构刀具铣削CE11高硅铝合金磨损仿真

运用Deform有限元软件对微织构刀具铣削CE11高硅铝合金进行模拟仿真,通过正交试验法探究微织构的宽度、微织构间距和微织构深度对CE11高硅铝合金铣削时的刀具磨损影响及其规律。仿真结果分析表明,微织构宽度对刀具累积最大磨损量的影响最大。通过相同条件下的切削试验与仿真试验对比,验证了Deform软件模拟微织构刀具的可行性。     

CVD金刚石涂层刀具铣削高体分SiCp/Al复合材料特性研究

以65%高体分SiC颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料为试件材料,采用热丝化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法制备的硬质合金常规(μm级)金刚石薄膜涂层立式键槽铣刀进行铣削试验,研究铣削力的变化规律、工件表面的微观形貌,以及刀具的磨损和刀具寿命,并与未涂层硬质合金铣刀进行对比,分析了该材料的铣削机理,评价了金刚石薄膜涂层铣刀的涂层效果。结果表明:在相同的切削用量条件下,金刚石涂层刀具比未涂层硬质合金刀具的各向铣削力降低20%~60%;加工初期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量较好,但在加工中后期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量迅速恶化,而金刚石涂层刀具所加工工件的表面质量较为稳定,刀具寿命比未涂层硬质合金刀具提高了3~5倍,因此,常规金刚石薄膜涂层刀具较适合应用于高体分SiCp/Al复合材料的粗加工或半精加工。     

两种铣刀在切削碳纤维增强塑料时的磨损机理

用TiB2涂层硬质合金铣刀和金刚石涂层硬质合金铣刀分别对碳纤维增强塑料进行铣削加工试验,通过扫描电镜、三维视频显微镜等研究了两种涂层刀具的磨损形态和磨损机理。结果表明:刀具交替切削软的树脂基体和高强度的碳纤维而产生的交变应力以及高强度碳纤维对切削刃的高频冲击作用是促使刀具发生崩刃和涂层剥落的主要原因;金刚石涂层刀具由于有极高的硬度和耐磨性,其使用寿命明显高于TiB2涂层刀具,且加工表面的粗糙度低于TiB2涂层刀具的;两种刀具铣削碳纤维增强塑料的磨损机理均为磨料磨损。