WS_2/Zr软涂层微纳织构陶瓷刀具的制备及其切削性能

<正>本文针对目前表面织构刀具及陶瓷刀具的研究现状,提出将微纳米织构与软涂层结合并应用于陶瓷刀具表面,制备出新型的软涂层微纳织构陶瓷刀具,并通过切削实验研究了软涂层与微纳织构对陶瓷刀具切削性能的影响,为进一步提高陶瓷刀具切削性能提供了一种新的设计思路。     

微纳织构涂层刀具研究进展

<正>国内外相关研究学者采用电火花、光刻、激光等织构加工技术与气相沉积等涂层制备技术,在硬质合金、高速钢等刀具上制备了尺寸从微米级到纳米级的多种表面织构以及各种软、硬涂层,研究了其切削加工钢、铝合金、钛合金等工件材料的切削性能。结果表明,织构涂层刀具在改善涂层性能、刀-屑接触面摩擦润滑状态、降低切削力和切削温度、延缓刀具磨损等方面具有显著的效果。     

微织构刀具切削钛合金的研究进展

针对钛合金切削加工过程中切削力大、切削温度高和刀具磨损严重等问题,近年学者们尝试采用微织构刀具来解决。本文综述了微织构刀具在钛合金切削加工中的应用,分析了微织构刀具在改善表面质量,降低切削力、刀具磨损、摩擦因数和切削温度等方面的切削机理,并指出微织构刀具切削钛合金存在的问题。     

微织构刀具对钛合金切屑形成影响的仿真研究

针对微织构刀具对钛合金Ti6Al4V切屑形成以及微槽二次切削机理分析的不足,通过建立热-力耦合仿真模型对比研究不同微织构刀具、微织构几何尺寸以及切削速度对切屑形成的影响规律。数值仿真结果表明：微织构刀具更有利于断屑,二次切削作用使切屑的弯曲半径变大,微织构可以减小刀屑之间实际接触面积,降低切削温度。增大微织构宽度可以增强微槽的二次切削作用,利于断屑,但应注意其对刀具强度的削弱作用,而增大相邻微槽间距则会出现相反的二次切削作用机制。提高切削速度对各刀具均有利于断屑,弧形微织构刀具的降温效果最好,V形微织构刀具次之,矩形微织构刀具降温效果最差。研究结果对进一步理解微织构刀具对钛合金切屑的二次切削作用机理提供一定参考。     

复合纳米自润滑金刚石砂轮磨削SiC陶瓷的试验研究

提出一种复合纳米自润滑金刚石砂轮的制备方法,并对制备的砂轮进行SiC陶瓷的磨削试验,分析砂轮表面不同质量分数的复合纳米颗粒对磨削性能的影响。使用MoS₂、TiO₂纳米颗粒作为自润滑砂轮基底的填充材料,采用复合纳米自润滑金刚石砂轮和传统金刚石砂轮进行磨削对比试验,研究复合纳米自润滑金刚石砂轮的润滑机制。研究结果表明,复合纳米自润滑金刚石砂轮自释放的纳米颗粒有效地参与了磨削区间的润滑,砂轮的法相力、切向力降低,提升了工件表面质量。在磨削深度为2～8μm内,复合纳米自润滑金刚石砂轮的具体表现为法向磨削力降低18.6%～38.7%、切向磨削力降低11.2%～28.6%,工件表面粗糙度降低13.9%～41.5%。根据本试验所得数据,当砂轮表面复合纳米颗粒质量分数为8%时,润滑性能和工件表面质量最佳。     

自润滑刀具的研究现状和发展趋势

针对干切削加工,一方面要开发新型的刀具材料及刀具涂层技术,并使之相结合,提高刀具耐磨损和耐高温性能;另一方面要设计新型的自润滑刀具实现刀具的自润滑,提高刀具减摩润滑性能的同时保证自润滑刀具基体机械性能,并针对不同的加工条件选择合理的刀具几何结构和刀具材料,这是设计开发干切削刀具的有效途径。     

后刀面织构化硬质合金刀具干切削氧化铝陶瓷生坯磨损机理研究

针对冷等静压氧化铝陶瓷生坯干切削中出现的刀具磨粒磨损严重等问题,利用激光加工技术制备后刀面织构化硬质合金刀具,对氧化铝陶瓷生坯干切削加工,研究后刀面织构化刀具磨损机理。结果表明在干切削氧化铝陶瓷生坯过程中,刀具前刀面仅有轻微磨损,后刀面有较为严重的磨粒磨损。相比硬质合金刀具,后刀面织构化刀具能有效降低刀具磨损,且织构沟槽平行于主切削刃的后刀面织构化刀具(AT-1)能有效提高刀具耐磨性。研究发现后刀面微织构在干切削过程中存在"衍生切削"现象,"衍生切削"能切除刀-工接触表面中的硬质点,避免硬质点加剧刀具磨损;微织构还有储存氧化铝粉末切屑的作用,这进一步减少硬质点对刀具后刀面的影响,延长刀具寿命。     

表面织构刀具的研究现状与进展

国内外相关研究学者采用电火花、光刻、激光等加工技术在硬质合金、高速钢等刀具上制备了尺寸从微米级到纳米级的多种表面织构,研究了其切削加工钢、铝合金、钛合金等工件材料的切削性能,结果表明表面织构刀具在改善刀-屑接触面摩擦润滑状态、降低切削力和切削温度、延缓刀具磨损方面具有显著的效果。     

钛合金插铣过程刀具切削性能的模糊综合评价

将切削力、切削热、磨损和振动作为评价因素,对4组插铣铣刀的切削性能进行了模糊综合评价.结果表明,具有刀片1几何形状和结构的刀片在钛合金插铣过程中具有很好的切削性能.     

用以高速切削复合材料的陶瓷刀具及使用

用以高速切削复合材料的陶瓷刀具及使用薛儒先进的复合材料已在航空航天工业中广泛使用，但给高速切削带来了许多困难。通常只能用硬质合金和ＰＣＤ刀具加工。目前还存在以下的技术难题需要解决。１．硬质合金中含有大量的钴和钨、钽、碳等元素，在切削中使刀具容易产生化...     

Helitronic Micro——磨削微型刀具的能手

无论是在医学技术、电子、汽车引擎,还是航空领域,微观技术的改革是无止境的。在最小工件的精密制造时(例如注射器磨具、齿轮、心轴、接触器以及其他很多方面),微型刀具是必须的。因此,瓦尔特设计了Helitronic Micro机床。高精度Helitronic Micro使用了特殊设计的混凝土床身。机床具有最适宜的     

金属陶瓷刀具材料的发展和应用

金属陶瓷含钨少,具有硬度高、抗磨性强、摩擦系数和切削力小等优点,预计金属陶瓷刀具材料将代替WC基硬质合金,成为整个刀具材料中的新生力量。     

凝胶注模成型多孔Si3 N4 陶瓷及其性能

采用凝胶注模成型工艺制备出了具有低介电常数和高强度特性的多孔Si<,3>N<,4>陶瓷平板和锥形体样件,并对其微观结构、高温介电性能、透波率和弯曲强度等进行了测试与分析.结果表明:该方法获得的多孔Si<,3>N<,4>陶瓷具有低介电常数(2.3-2.8)、高弯曲强度(大于50 MPa)、高温介电性能稳定和透波率良好等优点.     

硬态切削工艺中PCBN刀具的最新发展

在过去30年的时间里,PCBN刀具材料发展十分迅速,已广泛应用在汽车、航空航天、能源、军事、模具等重要领域,并在特定的切削条件下可以实现精车代磨.由于产品质量和市场推广等诸多因素,国内刀具制造业使用的PcBN产品有70%以上依赖进口.PcBN作为国内在30年前就开始研发的产品,与国外差距之大,十分值得认真思考.     

刀具监控技术在金属切削过程中的应用

刀具的监测技术是集切削加工技术、传感器技术、信号处理技术、微电子技术和计算机技术为一体的综合系统,它的发展是现代化制造技术的重要组成部分,也必将随着制造技术的发展而发展.     

Research and Development of Ceramic Cutting Tools in China

The research and development of various classes of ceramic cutting tools in China are described,because manufacturing efficiency is fundamental to the growth of China's economy.     

钛合金材料的切削加工及专用刀具开发

本文主要针对多种典型钛合金的车削、铣削和钛合金剥皮与平头等3种加工方式从高速切削加工中切削刀具、材料切削性能评价、切削加工机理、建模仿真及工艺优化等方面进行阐述。