氟金云母陶瓷车削加工中刀具磨损的研究

分别用高速钢刀具、硬质合金刀具和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,考察了氟金云母陶瓷车削加工中刀具的磨损过程、磨损形态及失效原因。SEM电镜观察和能谱分析表明,刀具磨损主要发生在后刀面和刀尖处,刀具磨损的主要形式有磨料磨损、粘结磨损,材料高硬度、低热导率是引起刀具磨损的主要原因。刀具破损的主要形式为高速钢刀具切削刃塑性变形和陶瓷刀具的崩刃。刀具与工件的组织不均匀,以及切削过程中产生的冲击性机械应力和热应力是刀具破损的主要原因。     

氟晶云母陶瓷车削中刀具磨损试验研究

用YG6硬质合金刀具对氟晶云母陶瓷进行车削试验,刀具磨损的主要形式为磨料磨损和粘结磨损;以刀具体积磨损量为衡量标准,研究了切削用量对刀具体积磨损量的影响。     

氟金云母陶瓷钻削刀具磨损特性的研究

分别采用硬质合金和高速钢钻头对氟金云母可加工陶瓷进行钻削加工,测试主后刀面的磨损宽度,考察刀具磨损特性,通过单因素试验法考察刀具材料、冷却条件、刀具角度等参数对刀具磨损的影响。试验结果表明:刀具材料和冷却方式是影响刀具磨损的主要因素,高速钢刀具不适于氟金云母陶瓷的钻削加工,冷却条件对硬质合金刀具磨损的影响较为显著,刀具磨损率随钻头顶角增大时对刀具磨损率的影响较小。因此优化刀具材料和工艺参数对氟金云母陶瓷的钻削加工工程应用具有现实价值。     

氟金云母可加工陶瓷极座切削试验研究

为了实现可加工陶瓷的精密加工,分别用高速钢刀具、硬质合金刀具、CBN刀具和PCD刀具切削氟金云母可加工微晶玻璃陶瓷材料,通过对刀具表面形面的观察,分析了氟金云母玻璃陶瓷加工过程中的刀具磨损过程、磨损形式及机制。基于氟金云母玻璃陶瓷刀具切削实验的结果,选择了合适刀具和工艺参数,开展了典型零件四极质量分析器固定极座的切削加工实验。     

氟金云母可加工陶瓷车削中的刀具磨损

通过对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,分析了其刀具磨损过程,通过电镜观察讨论了刀具磨损形态,以单因素实验法考查了刀具材料、冷却条件等因素对刀具磨损的影响。     

可加工氟金云母陶瓷车削中刀具磨损实验研究

通过氟金云母可加工陶瓷车削实验,研究了硬质合金刀具磨损。分析了主轴转速、进给量和切削深度对刀具磨损率的影响。结果表明,主轴转速n=500r/min是刀具磨损率的极小值点,进给速度f=0.07~0.12mm/r是陶瓷加工较好的进给范围,切削深度a_p=0.12mm是陶瓷加工时合适的切削深度;刀具磨损主要发生在刀尖和主后刀面上。车削可加工陶瓷时,在保证加工精度和效率的前提下,选择适当的切削参数,可降低刀具磨损率,延长刀具使用寿命。     

车削可加工陶瓷刀具磨损模型研究

使用硬质合金刀具对二硅酸锂玻璃陶瓷和氟金云母陶瓷进行车削实验,利用激光共聚焦检测系统观察刀具磨损形貌,研究刀具磨损机理。提出刀具磨损机制,即在工件待加工表面硬质点多次划擦作用下导致的疲劳磨损,刀具磨损形式为后刀面接触区的逐层剥落。通过赫兹接触理论和摩擦疲劳学建立了一种刀具磨损理论模型,而后在不同切削参数下进行车削实验,验证理论模型的有效性,分析切削参数对刀具磨损的影响。结果表明:理论模型计算值可以良好地预测刀具磨损量,模型预测曲线与实际磨损曲线趋势相符。     

玻璃陶瓷与高速钢表面摩擦磨损的试验研究

在盘销式摩擦磨损试验机上考察了氟金云母玻璃陶瓷与高速钢的摩擦磨损性能,在不同载荷条件下,测试了摩擦因数和玻璃陶瓷的磨损率,用金相显微镜观察和分析磨损表面形貌,并探讨了玻璃陶瓷材料的磨损机理.结果表明:在低载荷条件下,摩擦因数较低;随着载荷的增加,摩擦因数逐渐增加且趋于稳定,氟金云母玻璃陶瓷与高速钢的平均摩擦因数为0.088;玻璃陶瓷和高速钢的磨损率存在波动;玻璃陶瓷和高速钢的对磨过程以磨料磨损为主.     

玻璃陶瓷材料与轴承钢表面摩擦磨损的试验研究

在盘销式摩擦磨损试验机上考察了氟金云母玻璃陶瓷与轴承钢的摩擦磨损性能,在不同载荷条件下,测试了摩擦因数和玻璃陶瓷的磨损率,用金相显微镜观察和分析磨损表面形貌,并探讨了玻璃陶瓷材料的磨损机制。结果表明：在低载荷条件下,摩擦因数较低;随着载荷的增加,摩擦副的摩擦因数比较稳定,氟金云母玻璃陶瓷与轴承钢的平均摩擦因数为0.095。玻璃陶瓷和轴承钢的磨损率存在波动,其对磨过程以磨料磨损为主。     

干式车削渗碳淬硬钢20CrMnTi的试验研究

通过切削试验 ,得出了硬质合金刀具和陶瓷刀具干式车削渗碳淬硬钢 2 0CrMnTi时的刀具耐用度和陶瓷刀具的T v曲线 ,建立了T v经验公式 ,并研究了陶瓷刀具的磨损形貌和磨损机理。     

铁基粉末冶金材料的高速干切削试验研究

用陶瓷刀具、涂层刀具和硬质合金刀具进行了铁基粉末冶金零件的干切削对比试验,研究了切削速度、切削深度以及进给速度与刀具耐用度和加工表面粗糙度的关系,分析了陶瓷刀具的磨损机理。结果表明所选用陶瓷刀具的切削性能明显优于涂层刀具和硬质合金刀具;陶瓷刀具前刀面主要磨损形式为月牙洼磨损与剥落,后刀面的主要磨损原因为磨粒磨损;认为陶瓷刀具更适合用于粉末冶金零件的切削加工。     

激光超声复合切削硬质合金的刀具磨损及其对工件表面质量的影响

基于激光加热辅助切削和超声椭圆振动切削提出了激光超声复合切削加工工艺。采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具对YG10硬质合金进行了常规切削,超声椭圆振动切削,激光加热辅助切削和激光超声复合切削对比试验。检测了刀具磨损量、刀具磨损形貌、工件表面粗糙度以及工件表面形貌,并通过扫描电镜(SEM)对刀具磨损区域进行了能谱分析,同时研究了激光超声复合切削硬质合金时PCBN刀具的磨损及其对工件表面质量的影响。最后,与常规切削、超声振动切削及激光加热辅助切削进行了对比试验。结果表明:激光超声复合切削时刀具使用寿命显著增加,加工后的工件表面粗糙度平均值分别降低了79%、60%和64%,且工件表面更加平整光滑。激光超声复合切削硬质合金时,PCBN刀具的前刀面磨损表现为平滑且均匀的月牙洼磨损,后刀面磨损表现为较窄的三角形磨损带和较浅的凹坑和划痕;刀具的失效机理主要为黏接磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用。     

TiAlN涂层硬质合金刀具铣削35CrMoSiV钢的切削性能研究

采用有和无PVD TiAlN涂层的细晶硬质合金铣刀对35CrMoSiV合金钢进行了干式端面铣削试验。分别测量了有、无涂层情况下铣刀后刀面径向磨损量和加工槽的表面粗糙度,通过光学显微镜观察了切屑,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDX)分析了后刀面的磨损形态。研究结果表明:TiAlN涂层明显提高了硬质合金刀具的切削性能;硬质合金刀具后刀面磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,而涂层损伤是粘着磨损、剥层和氧化磨损共同作用的结果;在正常工作区内,提高铣削的转速和进给量,有利于减轻刀具的粘着,提高切削效率和质量。     

Wear Mechanism of Cemented Carbide Tool in High Speed Milling of Stainless Steel

Adhesion of cutting tool and chip often occurs when machining stainless steels with cemented carbide tools. Wear mechanism of cemented carbide tool in high speed milling of stainless steel 0Cr13Ni4 Mo was studied in this work. Machining tests on high speed milling of 0Cr13Ni4 Mo with a cemented carbide tool are conducted. The cutting force and cutting temperature are measured. The wear pattern is recorded and analyzed by high?speed camera, scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive X?ray spectroscopy(EDS). It is found that adhesive wear was the dominant wear pattern causing tool failure. The process and microcosmic mechanism of the tool's adhesive wear are analyzed and discussed based on the experimental results. It is shown that adhesive wear of the tool occurs due to the wear of coating, the a nity of elements Fe and Co, and the grinding of workpiece materials to the tool material. The process of adhesive wear includes both microcosmic elements di usion and macroscopic cyclic process of adhe?sion, tearing and fracture.     

铣削508Ⅲ钢硬质合金刀具敏感性分析

508Ⅲ钢材料应用于核岛AP1000蒸发器水室封头中,是一种高强度、高硬度和高断面收缩率的低碳合金钢。硬质合金刀具在切削508Ⅲ钢时,会产生较大的切削力以及切削振动,从而影响刀具使用寿命。本文进行硬质合金刀具铣削508Ⅲ钢试验,探究切削力以及切削振动信号对刀具磨损敏感性的变化趋势的影响,并运用互相关函数分析切削力以及切削振动信号对硬质合金刀具磨损形态的敏感程度。试验结果表明:切削力较切削振动相比,对刀具磨损形态的影响较大,并在切削速度为298m/min时,切削力、切削振动对刀具磨损形态互相关程度较高。为进一步研究通过切削力等信号检测刀具磨损状态提供试验及理论参考。     

Comparison of the wear resistance of selected steels and cemented carbide cutting tool materials in machining wood

An experimental investigation is described where specimens of selected steels and cemented carbides are tested to simulate cutting green wood and cured wood. Extensive results are presented that show quantitatively the progressive wear of several Stellites, steels and cemented carbides as a function of time for sliding under wet and dry conditions.A simple theoretical analysis of tool wear that applies to cutting green wood with cemented carbide tools is described. The analysis, which indicates the important parameters in the wear process, is used to predict the effect of carbide particle size on wear rate. Comparisons are made between the predicted and experimentally determined wear rates for two groups of cemented carbide materials. Good agreement is found between experimental measurements and theoretical predictions. It is shown that wear depends on carbide particle size. Superior wear resistance of cemented carbides is attributed to the high hardness and low chemical reactivity of the carbide phase. The improved wear resistance of the Stellites is attributed to the low reactivity of the matrix.     

纳米硬质合金刀具切削Al/SiC_p复合材料的实验

针对SiC颗粒硬度高,切削Al/SiCp复合材料时刀具磨损剧烈,本文提出用具有较高硬度、韧性及良好抗磨损能力的WC-7Co制备纳米硬质合金刀具,并对Al/SiCp复合材料进行了切削实验。研究了纳米硬质合金刀具磨损机理和Al/SiCp复合材料的切屑去除机理,以及刀尖处后刀面磨损值。研究认为,纳米硬质合金刀具磨损的机理为SiC颗粒的微切削作用引起的磨料磨损,及SiC颗粒对刀尖刃口的高频、断续冲击引起的微崩刃及微破损;Al/SiCp复合材料的切削实质是断续切削;去除机理为切屑的崩碎去除;纳米硬质合金后刀面磨损值较普通硬质合金小30%～50%。实验表明,纳米硬质合金较普通硬质合金更适于加工Al/SiCp复合材料。     

An analytical and experimental investigation of the wear of cemented carbide cutting tools in the presence of dilute organic acids

A simple theoretical analysis of the tool wear process that applies to cutting green wood with cemented carbide tools is described. The analysis, which indicates the important parameters in the wear process, is used to predict the effect of binder volume fraction, carbide particle size, toolworkpiece contact force and the chemical reaction rate constant on wear rate. Comparisons are made between the predicted and experimentally determined wear rates for two types of cemented carbide tools in the presence of weak organic acids. Good agreement, is found that is thought to lend strong justification for the analysis.     

WC-10Co-MoS2@Ni自润滑硬质合金与钛合金的摩擦学性能研究

为探究WC-10Co-MoS2@Ni自润滑硬质合金与TC4钛合金的摩擦学性能，通过热压烧结制备不同含量MoS2@Ni的硬质合金试样，采用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、维氏硬度计等分析自润滑硬质合金的组织结构和力学性能，利用往复式摩擦试验机研究干摩擦、切削液环境和深冷环境下硬质合金与钛合金的摩擦学性能。结果表明：随着硬质合金中MoS2@Ni含量的增加，表面孔隙减少，力学性能缓慢下降；在干摩擦、切削液环境和深冷环境下，摩擦因数均随MoS2@Ni含量的增加而降低；钛合金和硬质合金在干摩擦时由于钛合金的黏附，阻碍了MoS2发挥润滑作用，磨损形式以黏着和氧化为主；在切削液环境中磨损形式以磨粒磨损和黏着磨损为主，而在深冷环境下减少了氧化和黏着，其磨损形式主要为磨粒磨损，并伴有分层磨损现象。