陶瓷刀具切削淬硬轴承钢的试验研究

淬硬GCr15轴承钢作为一种难加工材料,过去的精加工一直采用磨削加工,由于超硬材料刀具的出现及数控机床等加工设备精度的提高,以硬切削来完成零件的最终加工已成为一种新的精加工途径。本文以国产陶瓷刀具切削淬硬GCr15轴承钢轧辊为研究对象,通过切削试验对切削过程中切削用量与切削力和加工表面质量之间的关系进行了较为深入的研究,以期对硬车削技术的推广应用提供试验依据。     

超声椭圆振动切削硬质合金脆性-延性转变临界条件研究

为了实现硬质合金的高效延性加工,联系硬脆材料表面生成裂纹的临界载荷与超声椭圆振动切削硬质合金的主切削力,建立超声椭圆振动切削硬质合金脆性-延性转变的临界切削深度模型,研究切削速度、刀具圆弧半径、椭圆振动频率、振幅、硬质合金的硬度、断裂韧性与临界切削深度的关系;通过仿切削刻划试验,验证了切削速度与硬质合金的硬度、断裂韧性对临界切削深度的影响规律;对比普通切削,超声椭圆振动切削有利于提高硬质合金的临界切削深度,在改善加工表面质量及精度的前提下,提高了加工效率。     

硬态切削对GCr15耐磨性能影响的研究

针对硬态切削过程中工件被加工表面出现白层 ,表层组织和硬度均发生变化的现象 ,用PCBN刀具硬态切削和传统磨削的GCr15工件的耐磨性进行了对比试验。试验发现 ,在高相对滑动速率下 ,磨削加工的试件磨损量很小 ,耐磨性能明显优于车削加工的试件 ;而低相对滑动速率情况下 ,即使高速重载 ,车削加工试件与磨削加工试件的磨损量都很小 ,车削加工试件的耐磨性甚至优于磨削加工试件     

PCBN刀具的磨损机理和干切削GCr15时的磨损与寿命

研究了PCBN刀具的磨损机理和磨损形式。通过对干切削GCr15轴承钢时刀具的磨损形式及寿命进行试验研究 ,得出了工件硬度、切削速度对PCBN刀具磨损的影响规律以及工件硬度在临界硬度附近时刀具磨损速度最快的结论。加工两种硬度工件时的刀具寿命方程表明 ,切削速度对PCBN刀具寿命的影响小于对硬质合金及陶瓷刀具寿命的影响。     

PCBN刀具切削GCr15淬硬轴承钢的研究

通过切削实验，研究了PCBN刀具精密切削淬硬GCr15轴承钢时切削力的特征、锯齿切屑的形态和刀具的员特征，又从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层的白层现象和残余应力的分布方面深入研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的适应性，实验结果表明，PCBN刀具应用于GCr15轴承钢的精密切削是可行的。     

用PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢

通过切削试验研究了PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢时的切削力特征、切屑形态、刀具磨损特性等切削性能 ,并从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层白层现象、残余应力分布等方面研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的加工表面质量     

硬态车削表面白层厚度的影响因素分析

通过用PCBN刀具切削GCr15试件的切削试验 ,分析了硬态车削时被加工表面白层的产生条件 ,应用正交试验法研究了切削速度、进给量、切削深度等切削参数对白层厚度的影响规律 ,并讨论了白层及黑层的形成机制。     

高速硬态切削工件表层显微硬度与白层研究

高速和硬态切削使得工件已加工表面及其表层中出现特有的现象.研究结果表明,切削速度和材料硬度是决定高速和硬态切削工件已加工表面及其表层结构形成的主要影响因素,切削热使被切削材料产生高温软化,刀具挤压摩擦使被切削材料变形加剧,工件表层材料显微硬度分布发生改变,出现了硬脆的白层组织,白层组织的出现将对零件的使用将造成不利影响.随着切削用量和材料硬度增大,切削变形增大,切削温度升高,白层厚度增大,工件表层材料显微硬度提高.抑制白层组织产生的措施是对工件降温.     

精密硬态切削表面白层组织形态的研究

对后刀面磨损量为0．1mm时的精密硬态切削GCr15轴承钢表面白层微观组织形态及其硬度特性进行了研究，硬态切削表面由白层、过渡层和基体材料三部分组成。白层组织中存在马氏体、奥氏体和碳化物等组织形态，白层硬度较基体高而过渡层硬度较基体低，高硬度白层是由于超细颗粒和大位错密度导致的。后刀面磨损量为0．1mm时白层厚度可达到10～15μm，因此有必要控制合理的后刀面磨损量来保证后续超精加工工序。精密硬态切削表面白层的形成是剧烈塑性变形导致的。     

PCBN刀具连续切削磨损机理的研究

以BZN8200PCBN刀具硬车削GCr15轴承钢为实验对象,分析了PCBN刀具连续切削时的磨损机理,结果表明,BZN8200刀具硬车削GCr15淬硬轴承钢时刀具磨损主要是氧化磨损、粘结磨损和扩散磨损共同作用的结果。     

光学玻璃SF6变切深刻划试验的研究

脆性材料的脆塑性转变临界切削深度是影响表面加工质量以及生产率的重要因素。光学玻璃属于典型的脆性材料,具有较高的硬度和脆性,使其在金刚石切削加工中的可加工性较差。为改善其加工性能、研究切削液对其临界切深的影响,本文选择不同浓度的Na2CO3溶液为切削液,在有、无切削液作用的不同条件下进行了光学玻璃SF6变切深刻划试验。利用共聚焦显微镜检测了SF6材料的临界切削深度,研究了切削液对临界切削深度的影响。试验结果表明采用Na2CO3溶液作切削液可提高光学玻璃SF6材料的临界切削深度。     

掘进机截割硬岩的载荷模拟研究

硬岩掘进机已成为目前我国悬臂式掘进机发展的主要趋势,截割头载荷及截割功率问题是硬岩掘进机设计的关键.基于硬岩条件下单个截齿的受力,建立了截割头载荷的数学模型,用Matlab对掘进机截割不同硬度岩石进行了载荷模拟,分析了截割头载荷特性及功率变化规律.结果表明,随着截割对象接触强度增加,截割头的各向载荷均呈非线性的剧增趋势,而转矩及功率随之增加,呈线性变化,所得结论为硬岩掘进机截割功率的选择及整机研制提供了理论依据.     

水的硬度对切削液性能的影响

论述了不同硬度的水对切削液稀释液的稳定性、消泡性、表面张力、pH值、防锈性和润滑性(pB、pD)等性能的影响.随着水的硬度增加,消泡加快,但稳定性变差.水的硬度对pH值和变面张力影响不明显,对单片防锈无影响,但叠片防锈效果随硬度增加而下降.对润滑性能的影响,因切削液组分不同而各异.     

水切割特性的影响因素及其影响行为分析

介绍了水切割机的工作原理、关键技术问题和重要参数的计算方法,分析了针对特定加工对象(如材料的强度、硬度和厚度等)压力、横移速度、喷嘴直径和靶距等参数对切割特性的影响,为水切割机及其加工工艺设计提供了理论依据。     

立方氮化硼涂层刀具制备及切削性能研究现状

立方氮化硼是一种硬度和热导率仅次于金刚石的超硬材料。对cBN涂层刀具的制备及切削性能研究现状进行简要的概述,分析了cBN涂层刀具制备和应用面临的难题,结合当前研究现状,给出了cBN涂层刀具研究的发展方向,可为cBN涂层刀具在难加工材料上的高效高精密切削加工工业化应用提供参考。     

Effects of cutting edge geometry, workpiece hardness, feed rate and cutting speed on surface roughness and forces in finish turning of hardened AISI H13 steel

In this study, the effects of cutting edge geometry, workpiece hardness, feed rate and cutting speed on surface roughness and resultant forces in the finish hard turning of AISI H13 steel were experimentally investigated. Cubic boron nitrite inserts with two distinct edge preparations and through-hardened AISI H13 steel bars were used. Four-factor (hardness, edge geometry, feed rate and cutting speed) two-level fractional experiments were conducted and statistical analysis of variance was performed. During hard turning experiments, three components of tool forces and roughness of the machined surface were measured. This study shows that the effects of workpiece hardness, cutting edge geometry, feed rate and cutting speed on surface roughness are statistically significant. The effects of two-factor interactions of the edge geometry and the workpiece hardness, the edge geometry and the feed rate, and the cutting speed and feed rate also appeared to be important. Especially honed edge geometry and lower workpiece surface hardness resulted in better surface roughness. Cutting-edge geometry, workpiece hardness and cutting speed are found to be affecting force components. The lower workpiece surface hardness and honed edge geometry resulted in lower tangential and radial forces.     

横向超声振动对金刚石线锯切割硬脆材料锯切力及临界切削深度的影响

硬脆晶体材料,如SiC、Ge和Si等,由于其临界切削深度极小,常规加工方法很难实现塑性模式加工,研究横向超声振动金刚石线锯对硬脆材料锯切力和临界切削深度的影响有重要意义。在研究线锯受迫振动的基础上,分析金刚石线锯在横向超声波激励下柔性旋转点切割硬脆材料的条件;用特征函数对超声激励下金刚石线锯的振动切割状态进行表征;应用磨削理论建立了单颗金刚石磨粒切割硬脆材料的力学模型;推导出超声振动激励下金刚石线锯锯切硬脆材料临界切削深度的计算公式。以单晶SiC为对象,进行了超声振动线锯切割和普通线锯切割对比试验。结果表明相同条件下,超声振动线锯切割SiC的锯切力比普通线锯的锯切力减少22.4%~64.2%,临界切削深度增加1倍,晶片表面粗糙度有明显的改善。试验结果与理论分析具有良好的一致性。     

高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。     

氮化碳刀具在硬质面加工中的应用

分析当前各种刀具材料的优缺点,回顾氮化碳的历史,分析氮化碳涂层在刀具上应用的可行性,通过研究氮化碳刀具的实用效果认为氮化碳刀具将具有广阔的应用前景。