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。     

仿生微坑—槽复合织构陶瓷刀具硬车削性能研究

在金属加工中,切屑一般被当做固体进行研究。有研究表明,切屑具有类似于流体的特性,因此,刀—屑接触处于固体与固体接触和固体与流体接触的混合状态。为改善刀具切削性能,综合考虑刀具与切屑接触的混合状态以及切屑流动方向,本文基于蜣螂表皮和鲨鱼表皮,在陶瓷刀具前刀面设计加工了微凹坑织构(DT)、微沟槽织构(GT)和微坑—槽复合织构(DGT)。通过有限元仿真和车削试验,研究了不同切削速度下干式车削GCr15淬硬轴承钢时织构对于刀具切削性能的影响规律。研究表明:三种织构刀具有效改善了陶瓷刀具的切削性能;微坑—槽复合织构刀具(DGT)在不同切削速度下切削性能均为最优;微凹坑织构刀具(DT)在较低切削速度时表现出相对良好的减摩特性,适合于较低的切削速度;微沟槽织构刀具(GT)更适合于较高的切削速度。     

金属的被削性与刀具材料选择（上）

1·材料的被切削性能机械零件与结构的材料性能,除其力学性能、化学性能、物理性能等外,尚有自身在制造过程中的有关工艺性能(如铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、被切     

湿式微喷砂处理对切削TC4的涂层刀具表面完整性及切削性能影响

采用涂层刀具高速切削TC4(Ti6-Al4-V)时,其寿命短的问题较为突出.对涂层刀具进行表面后处理可大幅提高涂层刀具的表面完整性,是延长刀具寿命的有效途径.针对高速干切削钛合金的TiAlN涂层刀具,选用湿式微喷砂处理工艺进行表面后处理,分析微喷砂处理对涂层刀具表面微观形貌、表面粗糙度、表面显微硬度、表面残余应力的影响规律,并进行高速干切削试验,深入研究微喷砂处理对涂层刀具寿命及磨损机理的影响.结果表明:合适的微喷砂处理工艺(水料混合湿式微喷砂,喷砂压强为0. 1～0. 5 MPa,喷砂时间为0～10 s,喷砂颗粒为Al2 O3 或ZrO2 颗粒)可去除涂层初始表面大颗粒、凸起等缺陷,从而改善刀具的表面形貌,但过高的喷砂参数会在涂层刀面引入凹坑、微裂纹等,增大了其表面粗糙度值.喷砂颗粒、喷砂时间主要影响颗粒撞击涂层表面时对TiAlN涂层材料的去除量,改变涂层刀面的形貌、粗糙度与残余应力,喷砂压强主要影响颗粒的冲击力度,改变表面的硬度与残余压应力.与未处理刀具相比,处理后的涂层刀具的表面完整性提升显著,稳定磨损阶段持续时间延长,刀具寿命可提升50% ,微喷砂表面处理可广泛应用于各种涂层刀具表面处理.     

不同贯入度下TBM盘形组合滚刀切削性能分析

为研究贯入度对TBM盘形组合滚刀顺次回转切削性能的影响,该文以Drucker-Prager塑性准则、岩石力学和滚刀破岩机理为基础,运用ABAQUS建立刀间距为60 mm的17 in盘形组合滚刀模型,分析不同贯入度下TBM盘形组合滚刀顺次回转破岩的复杂非线性动态响应过程。结果:刀间距一定,组合滚刀顺次回转切削存在一个临界贯入度使破岩区域相交,滚刀间岩石破碎程度最佳,比能耗最小,破岩效率最高;随着贯入度增加,组合滚刀所受三向力大致呈线性递增趋势;组合滚刀切削垂直力与滚动力之比约为4.5, TBM前进推动力约为刀盘旋转扭转力的4.5倍为宜,即需要控制TBM推进速度与刀盘转动速度合适比例关系。     

基于切屑形态的钛合金切削性能研究

以切屑形态作为评价钛合金切削性能的指标,研究切削参数对钛合金切削性能的影响并总结规律。对钛合金TA15进行切削加工,采用单因素方法进行实验,收集切屑并制备切屑试样后用金相显微镜拍照观察,最后,应用ABAQUS有限元软件模拟钛合金在不同切削速度下的切削过程,与观察结果相结合。研究结论表明,切削速度、进给量和切削深度的增大均会使切屑的锯齿化程度变大,切削加工时采用较小的切削速度、进给量和切削深度能够使得材料的切削性能得到提高。     

陶瓷刀具材料及应用技术

陶瓷刀具具有优良的切削性能，在金属切削加工中越来越受到重视。本文对陶瓷刀具的种类、性能和应用进行了论述，并指出陶瓷刀具材料的发展方向。     

501高速钢刀具热处理难点浅析

20世纪60年代末，我国研制成功W6Mo5Cr4V2Al（简称501）钢，开创了无Co超硬高速钢先河。501钢热处理后硬度可达68—69HRC，具有较高的综合力学性能和优良的切削性能，价格便宜，货源充足，在有些情况下，可以代替王牌高速钢M42。但501钢也有不少缺点，诸如混晶、裂纹、易脱碳、可磨削性能差，因而导致刀具质量不稳定，阻碍其全面推广应用。     

Al2O3/TiC纳米复合刀具材料的制备及切削性能研究

采用热压烧结工艺 ,成功制备 Al2 O3/Ti C纳米复合刀具材料。与同组分的微米级刀具材料 ( L T5 5 )相比 ,纳米复合刀具材料的抗弯强度( 1 0 5 0 MPa)和断裂韧性 ( 8.9MPa· m1/2 )有很大提高。切削性能实验表明 ,在连续车削淬火钢和铸铁时 ,纳米复合刀具材料的耐磨性能是 LT5 5的两倍 ,其断续切削淬火钢的能力也大幅度提高。但是 ,当连续车削淬火钢的速度达到 1 60 m/min时 ,纳米复合刀具材料的切削性能反而不如 L T5 5。