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目的研究表面微织构对硬质合金刀具切削性能的影响。方法采用微磨削方法在硬质合金刀具前刀面加工出具有不同结构参数的横向、纵向和交叉微织构,通过AL6061切削试验和有限元切削仿真,研究表面微织构对硬质合金刀具的切削温度及刀具磨损的影响。结果采用V形金刚石砂轮微磨削方法能够加工出几何形状规则且表面质量良好的表面微织构。与无织构刀具相比,微织构刀具的切削温度明显降低,高温区域明显减少,其中横向织构刀具降温效果最为显著。微织构刀具的切削温度随沟槽间距的增大而升高,沟槽间距为150μm时,切削温度最低。表面微织构能够有效减轻刀具前刀面的粘结磨损,横向织构刀具减摩抗粘效果最好,且采用较小的沟槽间距更利于减轻刀具的粘结磨损。随着切削速度的增加,表面微织构的抗粘结作用更加明显,当切削速度为150 m/min时,沟槽间距为150μm的横向织构刀具的切屑粘结面积最小。结论在横向、纵向和交叉织构刀具中,沟槽间距为150μm的横向织构刀具切削性能最好,即降温效果、抗粘结性能最为显著。 相似文献
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针对直径为0.5 mm的聚晶金刚石(PCD)微细球头铣刀刃磨质量控制问题,基于六轴数控刀具磨床几何运动原理,建立PCD微细球头铣刀的砂轮刃磨运动数学模型,开展PCD刀具精密刃磨正交试验,研究刃磨工艺参数对主轴负载率、刀具前刀面表面粗糙度、刀具刃口钝圆半径的影响规律。结果表明:磨削速度对主轴负载率以及刀具前刀面表面粗糙度的影响最为显著,提高磨削速度有利于获得较好的刀面质量;磨削深度对刃口钝圆半径的影响最为显著,减小磨削深度有利于获得锋利的刃口形状。通过合理选择刃磨工艺,PCD微细铣刀直径误差小于4.0 μm,刀具钝圆半径为4.5 μm,刀具角度误差小于1°,无明显刃磨损伤缺陷。 相似文献
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针对医疗骨组织微创切削用超小直径微细铣刀的特殊需求,开展了异形结构微细铣刀结构优化设计研究。设计并制备了直径50μm的螺旋形、□形和△形3种超小直径微细铣刀,并对比研究其切削性能。分析不同形状的微细刀具几何结构特征,对微细铣刀进行静力学仿真分析,研究不同几何结构对微细铣刀刚度和强度的影响;分析3种微细刀具精密刃磨方法和刃磨质量;开展骨组织微创切削微细铣刀切削实验,对骨组织微细切削形貌进行检测,对比分析不同刀具对骨组织切削质量的影响。实验结果表明:在微细铣刀切削骨组织实验中,螺旋形微细铣刀在切削过程中过早地发生了刀具的整体折断,△形和□形铣刀能够进行长时间切削;△形铣刀切削的沟槽毛刺和崩边较小,表面质量明显优于其他刀具,更适合骨组织微创伤切削。 相似文献
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微细球头铣刀因其在制造复杂的曲面和零部件方面具有很大的优势而广泛应用于微机械加工领域。目前多轴数控磨削方法仍是实现微细球头铣刀批量化制造的主要方法,但是由于微细球头铣刀尺寸小,误差敏感性大,在刃磨过程中难以保证其制造精度和质量,因此迫切需要精确高效的刃磨方法来提高微细球头铣刀制造精度,降低其刃磨制备难度。为此,基于球面等导程螺旋线切削刃曲线,提出了用于等法向前角前刀面的刃磨模型。为了实现球部和圆柱形部分的后刀面的平滑连接,提出了等径向后角后刀面的刃磨模型。基于提出的刃磨模型和6轴CNC磨床运动原理,通过Matlab编程求解等法向前角和等径向后刀面微细球头铣刀刃磨过程中机床各轴运动轨迹。最后,通过磨削仿真和实验成功制造了直径为0.5mm的硬质合金微细球头铣刀,其最大几何误差不超过5%,从而验证了磨削方法的正确性和有效性。 相似文献
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