润滑方式对高速铣削淬硬钢的影响

使用TiSiN和TiAlN涂层刀具在3种不同冷却润滑方式下,在高速加工中心上采用固定的切削工艺参数,对淬硬钢SKD11(HRC 62)进行切削试验,研究加工工件的表面粗糙度、切削力、刀具磨损及切屑形态的不同.结果 表明:TiSiN涂层铣刀相对于TiAlN涂层能更好地降低已加工面的表面粗糙度,减小切削力,降低刀具的磨损;...     

涂层刀具高速铣削高硬度淬硬钢切削力研究

采用四种不同涂层硬质合金铣刀高速铣削四种不同硬度的淬硬钢材料,研究了刀具涂层成分、工件材料硬度以及切削工艺参数(切削速度、每齿进给量、轴向铣削深度和径向铣削深度)对切削力的影响。研究表明：随着切削速度的增大,淬硬钢P20和S136的切削合力影响较小,而对于淬硬钢SKD11和PM60,改变切削速度对切削合力影响显著。随着切削速度的增大,四种不同涂层刀具切削淬硬钢S136产生的切削合力先快速增大后缓慢减小,刀具切削力大小顺序一直保持为TiSiN>CrSiN>AlCrN>TiAlN,其中TiAlN涂层相对于其余三种刀具涂层在降低切削力、减少工件与刀具之间的相互摩擦具有优势。切削参数的变化对切削力的影响与淬硬钢工件硬度的变化存在相互影响,淬硬钢硬度低于HRC55时,切削工艺参数的变化对于切削力的变化影响不明显;而当淬硬钢硬度高于HRC60时,随着切削工艺参数的增大,切削力发生显著变化。     

TiAlN涂层刀具对不同调质状态40Cr钢切削性能研究

为了更好地指导TiAlN涂层刀具在金属切削加工中的应用,采用物理气相沉积法制备了TiAlN涂层刀具,应用TiAlN涂层刀具和未涂层刀具对不同调质状态的40Cr钢进行了干式切削试验。通过对切削过程中切削力和切削温度检测,考察了TiAlN涂层刀具的切削性能。结果表明,与YTl5硬质合金刀具相比,TiAlN涂层刀具适合切削高硬度的金属材料,且优越性更明显。     

不同涂层刀具铣削退火H13钢加工性能研究

为了研究退火后的H13钢的切削加工性能,采用多种Ti化合物涂层刀具进行铣削退火H13钢试验,分析了不用的涂层材料刀具与切削力、切屑形态以及刀具磨损状况之间的关系。研究得出:TiAlN涂层刀具受到三个方向的力比TiN涂层刀具以及TiC涂层刀具受到的力小;TiAlN涂层刀具切削后后刀面磨损较小,TiN涂层刀具次之,TiC涂层刀具后刀面损伤面积最大;TiAlN涂层刀具切削产生的切屑大多呈现细长卷曲的形状,且切屑长度适中,切削性能最佳。     

切削模具钢的专用高效刀具涂层——火凤凰涂层

高硬度模具钢(硬度HRC60～65),性能优良、延伸率小、塑性低,易于形成高光洁加工表面.但是对其进行铣削加工时存在着由于切削温度和切削力过高引起的诸多问题,如较差的表面质量以及较低的刀具寿命等.上海工具厂有限公司开发了高效涂层系列-火凤凰涂层.相对于无涂层刀具以及常规TiAlN涂层刀具,火凤凰涂层铣刀在加工质量和刀具耐用度方面有着突出的表现.本文通过对火凤凰涂层铣刀切削加工性能进行评价,从刀具失效机理、磨损过程、切削力、切屑变形系数以及已加工表面质量等全方位进行研究,对实现高硬度模具钢的高效率.高精度刀具应用和推广提供了重要的应用理论依据.     

刀具涂层技术及涂层刀具切削性能的试验研究

在阐述刀具硬质涂层技术发展新动向的基础上,通过车削、铣削及攻丝的切削试验证明:涂层刀具的切削力总比未涂层刀具的小,且不同涂层刀具的切削力减小程度不同,在试验的几种涂层刀具中,AlTiN涂层、TiCN-WS2涂层刀具的切削力减小得多些.     

球头铣刀高速切削Inconel 718的刀具磨损研究

为了实现航空高温合金的高速高效加工,通过对Inconel718的铣削试验,分析了涂层球头铣刀切削高温合金时的加工性能。试验结果表明,乳化液在90m/min的切削速度下仍然具有较好的冷却润滑作用。通过对TiAlN涂层和TiAlN+Al2O3涂层刀具的对比试验,证明TiAlN涂层具有优异的耐磨性,可显著提高加工高温合金时的刀具寿命。     

刀具因素对H13钢切削性能的影响研究

为了选择合适的刀具加工H13热作模具钢,利用有限元仿真软件AdvantEdge FEM进行三维正交铣削试验并得出较优铣削参数。利用这组铣削参数研究退火后的H13钢的切削加工性能,采用多种Ti化合物涂层刀具进行铣削退火H13钢试验,分析不同的涂层材料刀具与切削力、切屑形态以及刀具磨损状况之间的关系。研究表明TiAlN涂层刀具的切削性能最佳。根据材料的加工性能选择最适合加工退火H13钢的Ti化合物涂层刀具。     

航空钛合金车削加工工艺试验研究

对α+β钛合金TC11进行车削工艺研究,采用无涂层、PVD Ti Al N涂层、金刚石涂层三种刀片在干式加工和MQL冷却状态下进行车削试验。研究不同刀具、冷却方式和加工参数对车削TC11钛合金切削力、切削温度、加工表面质量、刀具寿命和刀具磨损方式等影响规律。通过相关试验数据得出相关切削参数,为优选加工刀具提供参考。     

高速铣削淬硬钢时切削载荷平稳化研究

和传统的铣削加工相比,高速铣削淬硬钢更需要稳定的切削载荷,以尽可能减少刀具碎裂和过度磨损。本研究借助三向压电石英测力仪,使用TiAlN涂层球形端铣刀,在13500 r/min的转速下,对淬火45#钢(47HRC~48HRC)进行了高速铣削试验,建立了高速铣削下的多项式切削力试验模型,模拟了以恒定切削力为目标、优化进给率的加工实例。结果显示,稳定的切削载荷能有效地提高加工效率,避免刀具剧烈磨损。     

TiAlN涂层刀具的发展与应用

TiAlN涂层作为一种新型涂层材料,具有硬度高、氧化温度高、热硬性好、附着力强、摩擦系数小、导热率低等优良特性,有望部分或完全替代TiN,尤其适用于高速切削。文中对国内外TiAlN涂层刀具的发展与应用状况进行了综合评述,并着重分析了TiAlN涂层工艺及其切削性能。     

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。     

TiAlN涂层刀具高速铣削淬硬模具钢时磨损规律与寿命的研究

基于涂层刀具的摩擦学机理,通过干铣削、水溶性切削液、空气油雾、氮气油雾介质下淬硬模具钢高速铣削磨损试验的研究,得出氮铝钛（TiAlN）涂层刀具高速铣削淬硬模具钢时的磨损规律与寿命。     

硬质合金刀具高速车削钛合金的切削性能研究

采用单因素试验法,用未涂层硬质合金刀具和TiAlN涂层硬质合金刀具对Ti-6Al-4V钛合金进行了高速干车削试验,通过对切削过程中切削力、刀具寿命、切削温度以及加工表面粗糙度的分析,得出了两种刀具高速干车削钛合金的切削性能,为钛合金高速切削刀具的设计提供了试验依据。     

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研究

为了研究不同涂层刀具切削淬硬H13钢的切削性能,进行了多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MTTiCN厚Al_2O_3TiN涂层材料刀具车削加工淬硬H13钢试验,分析了不同的涂层材料刀具与切削力、切削温度、涂层刀具磨损以及刀具寿命的关系。研究得出:多层Ti化合物涂层刀具受到三个方向的力都大于其它两种涂层的刀具,而且切削温度最高;用TiAlN涂层刀具切削时温度最低;切削过程中三种刀具后刀面磨损程度不同,发现多层Ti化合物涂层刀具磨损最为严重,寿命最短;MT-TiCN厚Al_2O_3Ti N涂层材料刀具比多层Ti化合物涂层刀具寿命长30%;TiAlN涂层刀具的切削寿命最长比多层Ti化合物涂层刀具寿命长45%。     

Wear mechanisms and tool performance of TiAlN PVD coated inserts during machining of AISI 4140 steel

The tribological influences of PVD-applied TiAlN coatings on the wear of cemented carbide inserts and the microstructure wear behaviors of the coated tools under dry and wet machining are investigated. The turning test was conducted with variable high cutting speeds ranging from 210 to 410 m/min. The analyses based on the experimental results lead to strong evidences that conventional coolant has a retarded effect on TiAlN coatings under high-speed machining. Micro-wear mechanisms identified in the tests through SEM micrographs include edge chipping, micro-abrasion, micro-fatigue, micro-thermal, and micro-attrition. These micro-structural variations of coatings provide structure-physical alterations as the measures for wear alert of TiAlN coated tool inserts under high speed machining of steels.     

High-Speed Machining of Malleable Cast Iron by Various Cutting Tools Coated by Physical Vapor Deposition

The coating material of a tool directly affects the efficiency and cost of machining malleable cast iron.However,the machining adaptability of various coating materials to malleable cast iron has been insufficiently researched.In this paper,turning tests were conducted on cemented carbide tools with different coatings(a thick TiN/TiAlN coating,a thin TiN/TiAlN coating,and a nanocomposite(nc)TiAlSiN coating).All coatings were applied by physical vapor deposi-tion.In a comparative study of chip morphology,cutting force,cutting temperature,specific cutting energy,tool wear,and surface roughness,this study analyzed the cutting characteristics of the tools coated with various materials,and established the relationship between the cutting parameters and machining objectives.The results showed that in malleable cast iron machining,the coating material significantly affects the cutting performance of the tool.Among the three tools,the nc-TiAlSiN-coated carbide tool achieved the minimum cutting force,the lowest cutting tempera-ture,least tool wear,longest tool life,and best surface quality.Moreover,in comparisons between cemented-carbide and compacted-graphite cast iron machined under the same conditions,the wear mechanism of the coated tools was found to depend on the cast iron being machined.Therefore,the performance requirements of a tool depend on multiple factors,and selecting an appropriately coated tool for a particular cast iron material is essential.     

基于HSM的氮铝钛涂层刀具切削性能的研究

通过对TiAlN涂层硬质合金刀具在淬硬模具钢高速数控切削中的切削力、刀具磨损及加工策略的分析,为模具材料的高速数控加工提供了实用依据。     

Tribological evaluation of TiN and TiAlN coated PM-HSS gear cutter when machining 19MnCr5 steel

Two PVD coated powder metallurgy high speed steel (PM-HSS) gear cutters were investigated when machining helical gears made from AISI 19MnCr5 steel with hardness between 140 and 180 HV. Machining trials were carried out with gear cutters coated with TiAlN (nano layers) and TiN (mono layer). Crater and flank wears were measured and analysed after all the machining trials. Analyses of the worn tools show that the TiAlN coated gear cutter performed better than the TiN coated gear cutter. This can be attributed to its nano layers and the higher hardness of the TiAlN coating. The dominant tool wear mechanisms were adhesion, abrasion, delaminating of the coating layer and chipping of the cutting edge.