复合Si3N4刀具切削高锰钢时的磨损、破损机理

研究了复合Si3N4刀具切削难加工的高锰钢时的磨损、破损机理。通过试验测量了刀具后刀面磨损宽度分别与切削时间和切削速度的关系，用扫描电镜显微分析了复合Si3N4的磨损和破损形貌和元素变化。结果表明，随着切削时间的延长，Si3N4刀具表面依次出现积屑瘤、扩散磨损和机械、扩散、粘结复合型磨损形式；刀具的破损形式分别发生在高速切削初期的脆性断裂和长时间切削导致的热震破裂；刀具的最佳切削速度为60-70m/min。     

TiN涂层刀具切削高锰钢的磨损破损研究

研究奥氏体高锰钢切削过程中TiN涂层硬质合金刀具的磨损、破损机制,测量了切削温度并得出后刀面磨损量与 切削时间和切削速度的关系曲线,以及刀具前、后刀面显微磨损、破损形貌和化学变化。结果表明,TiN涂层硬质合金刀 具切削奥氏体高锰钢时耐磨性优于单一硬质合金刀具,且适于低速切削(小于30m/min)。     

高速切削高碳当量合金灰铸铁制动盘的PCBN刀具磨损分析与工艺改进

采用PCBN刀具对高碳当量合金灰铸铁进行高速切削实验,通过IM3000光学显微镜、LSM700 3D测量激光显微镜、S-4800Ⅱ场发射扫描电镜对产生崩裂破损的刀具进行观察与分析。结果表明：高速切削后PCBN刀具表面同时存在磨粒磨损、黏结磨损和氧化磨损三种磨损形式;高速切削加工含有过多高塑、韧性游离铁素体的制动盘时,刀具前、后刀面黏结物均有增多,导致刀具表面出现严重的黏结磨损,并且伴有大面积切削刃崩刃;恶化的切削条件使得刀具表面过早出现磨损与裂纹,从而在切削时引起刀具振动,最终导致PCBN刀具崩裂破损。为了改善切削加工条件,通过改进刹车盘的铸造工艺减少铁素体数量,改进后的制动盘铸态组织以珠光体为主,有效减少了刀具的崩刃概率,提高了生产效率。     

超精密切削氟化钙单晶金刚石刀具磨损研究

为了研究氟化钙（CaF2）单晶超精密切削过程中的金刚石刀具磨损及其对切削过程的影响,对CaF2晶体进行了超精密切削实验,系统观测了刀具磨损形貌随切削路程的变化趋势,分析了刀具磨损机理,同时通过分析不同切削路程下切削表面微观形貌和切削力的变化,对刀具磨损与切削模式之间的关系进行了探讨。研究表明,超精密切削CaF2晶体时刀具磨损模式为沟槽磨损和缺口破损,刀具磨损随切削路程的演变过程为后刀面沟槽磨损扩展到前刀面缺口破损,同时相应的切削模式由延性去除转变为脆性去除。该研究结果为大口径CaF2晶体纳米尺度延性域切削提供了技术支持。     

干式、半干式和低温冷风切削加工技术

切削热是伴随金属切削过程中必然的一种物理现象,对工件质量、刀具寿命有不可忽视的影响。低速切削时,机械磨损是刀具磨损的主要原因;而高速切削时,切削高温诱导刀具的磨损,由机械磨损为主转化为扩散磨损、相变磨损和炭化磨损为主要磨损机理,并引发刀具表面的粘结磨损。切削热还使刀具和工件热膨胀,加剧后刀面摩擦与磨损,引起工件表面粗糙度上升,故超精加工工艺特别强调必须及时、有效地控制切削热在工件、刀具内的传导。控制刀具、工件温升对数控加工有十分重要的意义。 要控制金属的切削热及刀具、工件的温升,必     

涂层刀具磨损对工件表面质量的非线性影响关系

在高速硬态切削过程中,涂层刀具高速切削失效形态分为非正常磨损（破损）与正常磨损两种。刀具非正常磨损失效发生在低速切削时,而高速切削过程中的刀具失效形式倾向于后刀面磨损、边界磨损和切削刃斜面磨损等多种一常磨损彤式的组合。本文通过涂层刀具高速车削45#钢的试验,研究了刀具磨损对工件表面质量的影响。试验表明：提高切削速度,工件已加工表面质量并未随刀具磨损情况加剧而呈线性下降,刀具磨损对已加工表面质量负面影响作用的减轻,使表面质量在一定程度上得到了改善。     

PCBN刀具车削铸造高温合金的失效机理研究

对PCBN刀具车削铸造高温合金K423A进行了切削试验研究及有限元仿真研究,观察和分析了刀具的磨损/破损形态,并从应力场和温度场分布的角度对刀具的失效机理进行了深入分析。在四种不同的切削条件下,主切削刃的失效形式主要为刀具材料的剥落和粘结磨损;在切削速度60m/min时,PCBN刀具容易发生破损;随着切削速度的增加,副切削刃的磨损/破损带宽度减小。切削速度的提高引起切削温度的增加,使得工件材料的强度降低,同时刀具脆性降低而韧性增加,这是副后刀面破损减少的可能原因之一。采用修正的莫尔理论对有限元仿真结果中刀具复杂的应力状态进行分析,推断了刀具材料破坏的起始位置。     

单晶金刚石刀具切削有色金属磨损机理研究

研究单晶金刚石刀具切削有色金属的磨损机理,分析切削过程影响加工工件表面粗糙度的影响因素和切削速度、进给量、背吃刀量等因素对积屑瘤生成的影响,以及积屑瘤对刀具切削力的影响。给出了切削过程中刀具与工件接触区温度和压力过高,导致金刚石刀具刃口发生石墨化、溶解、崩刃等磨损破损。前后刀面磨损、崩刃是金刚石刀具磨损主要形态。金刚石刀具磨损是微观磨损的不断积累,其磨损程度与磨损速度取决于金刚石碳原子在有色金属或在其它非金属材料原子中的溶解率。     

金属纤维的形成机理及切削规律

本文阐述了用振动切削金属短纤维时振幅的计算公式，振动频率和振动位移与切削速度、进给量及刀具角度的关系。论述了冷却方式对切削温度的影响，以及刀具磨损和破损规律。     

功率、切削力、AE组合刀具监控系统的研究

1 引言 切削过程中,刀具在高温和高压条件下工作,由于受到工件、切屑的剧烈摩擦,刀具在前、后面接触区域内会产生磨损,且随切削时间的增加磨损量逐渐增大.磨损较轻时使刀具的几何形状和加工工件尺寸发生改变,严重时将引起刀具的失效(失效原因主要包括刀具磨钝、破损和刀刃塑性变形及热磨损等).     

振动切削金属纤维的工艺参数

本文介绍了切削金属纤维时工艺参数合理选择的重要性，刀具几何参数、振动参数对不同纤维质量的影响。介绍了刀具磨损、破损的规律与防治。     

基于LabVIEW的切削温度与切削力综合测量系统

切削力与切削温度是金属切削过程中两个重要的状态参量。测量切削力与切削温度,可以研究切削机理、计算功率消耗、优化切削用量和刀具几何参数。通过监控切削力与切削温度的变化可以预报在切削过程中刀具磨损或破损,反映切削用量合理性、机床的切削状态,以便及时修正切削条件,提高切削效率,降低零件的废品率。     

硬质合金刀具车削γ-TiAl合金的失效研究

用YG8硬质合金刀具在不同切削参数下车削γ-Ti Al合金,通过观察刀具失效形貌和测定切削区域的元素成分,分析了切削参数对刀具失效的影响规律,并讨论了不同切削参数下刀具失效机理。结果表明:YG8硬质合金刀具车削γ-Ti Al合金主要有磨损和破损两种失效形式;刀具磨损均以粘结磨损为主,同时会有一定程度的扩散磨损和氧化磨损,氧化磨损和扩散磨损会随着切削参数的提高而加重,导致刀具寿命降低;切削参数过大会导致刀具在极短切削时间内发生破损,同时刀具磨损也会导致刀具在稳定切削一段时间后发生破损。     

LabVIEW系统在切削温度与切削力综合测量中的应用

介绍了以LabVIEW7．1为软件开发平台,利用PCI-8335A卡采集压电式测力仪和人工热电偶实现切削力与切削温度采集的综合测量系统,实现了三向切削力与切削温度数据的采集、预处理、分析和数据库存储。实现了切削过程的的实时监控,以反映刀具在切削状态下磨损或破损及切削用量选取的合理性。     

刀具在高速切削时的磨损机理研究

分析了高速切削时刀具的磨损形态,综述了典型高速切削刀具材料在高速切削时的磨损机理,讨论了高速切削铸铁时,陶瓷刀具、金属陶瓷刀具的磨损寿命.     

纳米硬质合金刀具切削Al/SiCp复合材料实验

SiC颗粒具有较高的硬度,使Al/SiCp复合材料在切削时刀具磨损剧烈。纳米硬质合金具有较高的硬度、韧性及良好的抗磨损能力。制备了纳米硬质合金刀具WC-7Co,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;Al/SiCp复合材料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%。     

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。     

CN35硬质合金涂层刀具高速车削淬硬钢的磨损与破损形态

借助于扫描电镜照片和能谱分析,对高速车削淬硬45钢时CN35硬质合金涂层刀具的失效形态及其机理进行了观察和分析。结果显示,在高速切削条件下,涂层刀具的失效形态主要分为破损与磨损两种,刀具正常磨损失效过程仍然遵循常规切削条件下三个阶段的程序。刀具破损失效发生在低速切削阶段,且随着切削速度的提高,破损部位由后刀面转移到前刀面;高速切削时,刀具失效形式倾向于后刀面磨损、边界磨损和切削刃斜面磨损,因高热、粘结、疲劳、氧化、扩散和热裂等原因造成刀具切削功能丧失。     

高速切削刀具磨损寿命的研究

分析了高速切削时刀具的磨损形态 ,综述了各种高速切削刀具材料 (包括陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具 )高速切削时的磨损机理 ,讨论了高速切削铸铁、淬硬钢和镍基合金时刀具的磨损寿命。     

车刀磨损破损在线监控技术的研究

分析研究了用切削力信号监控车刀磨损与破损的可行性,提出了用切削合力方向系数法、动态切削力的自相关系数法和摩擦颤振能量法三种在线检测刀具磨损和用切削合力方向系数监控破损的新方法。提出了刀具磨损与破损的监控方案,并研制了刀具磨损与破损的监控系统。