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%。     

金刚石涂层刀具的切削性能

<正> 1.前言本文介绍一种采用微波等离子CVD法制成的金刚石涂层刀具。为了评定其切削性能,并与烧结金刚石刀具进行磨损过程的比较,在碳纤维增强塑料(CFRP)上进行了车削试验。2.实验步骤实验备有两种金刚石涂层刀具(刀具标记:DC1、DC2),刀具的基体为氮化硅,采用微波等离子CVD法合成金刚石,涂层条件见表1。     

金刚石涂层刀具的切削性能

用扫描电镜等方式检测金刚石镀膜的性能，并与天然金刚石的相关参数进行比较，阐明了金刚石涂层刀具的优异性能。通过对高硅铝合金零件的加工．表明金刚石涂层刀具在有色金属和非金属材料的切削加工中具有良好的使用前景。     

切削刀具硬质涂层的结构及其切削性能的研究

阐述了切削刀具用硬质涂层材料的研究现状,分别介绍了二元、三元以及三元以上的碳、氮基涂层材料,探讨了加入不同元素对刀具涂层的结构、机械性能、抗氧化性能和切削性能的影响。涂层材料逐渐由二元材料发展为多元材料,元素的添加使得涂层的结构发生改变,进而影响涂层的力学性能、抗氧化性能,综合性能得到提升,因此使涂层的切削性能得到提高。涂层刀具的应用显著提高了刀具的使用寿命,可有效减少资源的浪费,促进高速干切削技术的发展,刀具涂层技术的发展也促进了制造业向绿色制造发展。     

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.     

涂层硬质合金刀具干式切削淬硬钢的试验研究

通过采用涂层硬质合金刀具对淬硬45钢硬态干式切削试验,分析硬态干式切削淬硬钢的特点,研究了涂层硬质合金刀具及其几何参数的优化,讨论了涂层硬质合金刀具磨损形式、鼠具耐用度及加工表面粗糙度,得出院要中应用于实际干式切削加工的切削条件和参数。     

新型氮化碳超硬涂层刀具的切削试验研究

用C3N4涂层高速钢和C3N4涂层硬质合金刀具对调质钢，淬硬钢等进行切削试验，证明高速钢刀具经C3N4涂层后，使用寿命显著提高，硬质合金刀具经C3N4涂层后，使后寿命提高幅度不如TiC,PCNB涂层刀具，C3N4涂层刀具不适合切削颗粒增强复合材料。     

TiN涂层精密复杂刀具切削特性的研究

本文研究了精密复杂高速钢刀具经TiN涂层后的切削特性、重磨后的特性和高速切削特性。实验证明,经TiN涂层处理的齿轮滚刀可提高切削寿命6倍以上,插齿刀可提高5倍以上,拉刀可拉削HRC25～36的难加工材料,光洁度可提高1级,TiN涂层后的滚刀、插齿刀经重磨开刃后,其切削寿命仍然比未涂层的新刀提高6倍以上,对于齿轮刀具、拉削刀具等刃磨前刃面的刀具,TiN涂层仍然保持刀具的高寿命。     

梯度功能陶瓷刀具FG—2断续切削淬硬钢T10A的切削性能研究

提出了梯度功能陶瓷刀具FG－2O断续切削淬硬钢T10A时，存在一最佳切削速度，在此速度下，破损寿命最高；在低速切削时，FG－2的破损寿命不比普通陶瓷刀具SG－4高，但在高速切削时，其抗破损性能则明显好于普通陶瓷刀具SG－4，说明梯度功能陶瓷刀具适应于高速切削。     

涂层Si_3N_4陶瓷刀具切削性能研究

研究了不同切削参数对TiN+Al2O3涂层氮化硅陶瓷刀具切削灰铸铁的切削性能的影响,使用工具显微镜、SEM/EDS手段分析了涂层氮化硅刀具的磨损机理,实验还采用相同基体氮化硅陶瓷刀具做了对比分析。研究结果显示TiN+Al2O3涂层氮化硅刀具可以承受比较大的切削用量,对提高加工效率有重大意义;还发现涂层氮化硅陶瓷刀具主要失效形式为磨粒磨损,粘结磨损,在较高切削速度条件下前刀面还会出现因化学磨损形成的月牙洼。     

涂层刀具硬态车削H13钢温度场模拟研究

基于有限元方法建立了H13钢硬态车削的仿真模型,应用Ti N、Ti C、Ti Al N、Al2O3涂层刀具对硬态切削H13钢在切削速度100-400m/min范围内的切削温度进行了模拟研究,重点分析了刀具前刀面上关键点的温度变化趋势及切削速度对该点温度的影响。仿真结果表明:涂层材料对切削温度产生一定影响,Ti C涂层刀具切削时温度最低;切削速度对切削温度有直接影响,切削速度越高,切削温度越高,越容易形成锯齿形切屑;刀具前刀面温度最高点出现在前刀面靠近刀尖的一点,即容易形成月牙洼磨损的位置。     

陶瓷涂层刀具切削灰铸铁的试验研究

为了探究陶瓷涂层刀具涂层材质、基体材质对切削性能的影响,试验采用四种陶瓷涂层刀具连续干切削灰铸铁,测试了切削力和切削温度的变化情况以及后刀面的磨损量和已加工表面的粗糙度。结果表明,在刀具基体同为Si_3N_4的条件下,涂层材质为Ti N/Al_2O_3/Ti C的刀具比Ti N/Al_2O_3的切削性能好;在涂层材质同为Ti N的条件下,刀具基体Al_2O_3/Ti CN比Al_2O_3/Ti C的切削性能好。研究发现:四种陶瓷涂层刀具前刀面磨损形式均为微崩刃和月牙洼,后刀面磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,涂层的磨损形式均为剥落和扩散磨损。     

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。     

涂层刀具切削温度研究现状

分析了切削热的产生和切削热在加工过程中的影响,总结了研究涂层刀具切削温度的模型和方法,对涂层刀具切削温度研究的各种理论和实验进行了综述。有限元分析结果表明目前对于三层涂层及三层以上涂层刀具的理论分析与实验值比较吻合。指出涂层结构、涂层材料以及工件材料等都对切削温度有影响。     

H13淬硬模具钢精车过程的数值模拟

采用热力学耦合有限元方法研究了淬硬钢精车过程中切屑形成规律。运用H13 淬硬模具钢流动应力模型进行数值模拟,考查了H13淬硬模具钢精车过程中工艺参数对工件性能和刀具的影响。结果表明:切削速度愈高,进给量愈小,刀具刀尖半径愈大,则工件加工层上的静水拉应力愈小,表面质量愈好; 淬硬钢精车时径向力起主要作用,大于切削力;切削速度愈大,切削力和径向力则愈小,愈有助于改善工件加工层上的表面质量;切削速度、进给量和刀具刀尖圆角半径愈大,工件和刀具温度愈高,愈易导致刀具前刀面扩散磨损和刀具后刀面磨损。研究结论有助于优化H13淬硬模具钢精车过程中工艺参数选择和改进刀具镶片设计。     

清洁切削高温合金涂层刀具切削性能及加工表面完整性

针对高温合金高速干切削刀具磨损严重、加工表面质量差等突出问题,基于清洁切削技术,采用硬质合金涂层刀具进行高速铣削高温合金GH2132试验,研究干式切削、液氮不同喷射温度对涂层刀具切削性能以及加工表面完整性的影响规律,探究运用清洁切削高温合金来延长涂层刀具寿命和提高加工表面质量的可行性。研究表明：液氮低温切削GH2132时的切削合力随喷射温度的降低而增大,切削区温度在-150～-190℃喷射时已完全处于低温状态;随着液氮喷射温度的降低,刀具涂层剥落面积明显减小,且降低了黏结磨损和氧化磨损,在-150℃喷射条件下可获得较长的刀具寿命;加工表面粗糙度S_a在-30～-150℃喷射条件下获得较小值,随喷射温度的降低,加工硬化和残余拉应力分别增大和减小;与干式切削相比,液氮切削喷射温度在-150～-190℃下可显著延长涂层刀具寿命并提高加工表面质量。     

金刚石薄膜涂层刀具切削Al-12%Si合金的性能研究

分析了切削用量对金刚石薄膜涂层刀具损伤形式的影响,并对金刚石薄膜涂层刀具和硬质合金刀具切削 Ａｌ １２％ Ｓｉ合金的耐磨性进行了对比试验。     

CrAlTiN梯度涂层高速钢刀具的切削性能研究

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀PVD涂层工艺在高速钢麻花钻上沉积了CrA lTiN梯度涂层。在干式切削条件下,对45#号钢和30CrMnS iA钢进行了钻削试验。通过涂层与未涂层钻头的寿命、磨损和切削力等试验比较,表明CrA lTiN梯度涂层钻头的切削性能远优于未涂层钻头,是一种极有发展前途的刀具涂层。