硬质合金刀具铣削30CrNi3MoV高强度钢的切削性能研究

30CrNi3MoV高强度钢是某兵器型号专用的难加工材料。本文在分析材料铣削特性的基础上,选择了合理的铣刀盘和铣刀片的几何参数,通过刀具磨损与耐用度对比试验优选出了最佳的硬质合金刀具牌号,并给出了铣削过程中硬质合金铣刀片的典型磨破损形态。研究结果表明:添加钽、铌的硬质合金是解决30CrNi3MoV高强度钢铣削工艺理想的刀具材料,在92m/min~186m/min的铣削速度范围内,刀具耐用度可达10min~49min;由于材料切削温度高和机械冲击严重,铣刀片的磨破损形态主要表现为后刀面上狭长的热磨损带,倒棱上长方形的磨损坑,前刀面上扇形剥落和刀尖处三角形崩碎破损等。     

涂层硬质合金刀具在高强度钢加工中的应用

一、涂层硬质合金在中国的发展在中国，涂层硬质合金的研究始于1972年，在80年代中期形成大批量生产能力。目前，国内多采用CVD方法在硬质合金上进行涂层。株洲硬质合金厂以瑞典和瑞士的涂层设备，可提供YB系列、CN系列及CA系列的涂层刀片。自贡硬质合金厂用美国的涂层设备，可提供ZC系列涂层刀片。北京钢铁研究总院和成都工具所则以自制设备，也能提供涂层刀片产品。刀片的基本材料，有的是采用普通P、M或K类硬质合金，有的是采用特殊基体。涂层材料有TiC、TiN、Ti（C，N）、Al2O3、Ti（N，B）和HfN等。中国涂层刀片的切削性能…     

涂层硬质合金刀具车削50钢的切削力与刀具磨损机理研究

涂层工艺可以提高硬质合金刀具的切削性能。以发动机主轴、锻造齿轮和轧辊等机械零件上广泛应用的50正火钢作为研究对象,采用多层涂层硬质合金刀具进行车削加工试验,研究切削参数对切削力的影响规律以及高速干车削条件下刀具的磨损机理。研究结果表明：切削速度v<250m/min时,三向切削力随着切削速度的增大而减小,随着切削深度的增大而增大,随着进给量的增大先减小后增大。涂层硬质合金刀具的主要磨损形态有硬质点磨损和黏结磨损,其中硬质点磨损贯穿刀具磨损全过程;刀具在不同磨损阶段有不同程度的扩散磨损和氧化磨损。涂层硬质合金刀具破损时出现崩刃、涂层剥落、裂纹破损和积屑瘤等现象。     

铣削高强度钢刀具磨损有限元仿真研究

高强度钢作为难加工材料的一种,对其进行高效加工一直是工业难题.本文使用DEFORM-3D有限元仿真软件,选用不同铣削用量,通过单因素试验方法模拟了高强度钢的铣削过程,分析了刀具磨损形貌特征,得出了铣削用量对刀具磨损的影响规律.通过对刀具前刀面不同磨损程度区域取点并绘制铣削温度曲线图得出结论:刀具磨损程度越剧烈,铣削温度...     

高速铣削高强度钢时涂层刀具磨损及对工件表面温度的影响

使用涂层硬质合金刀具对AF1410高强度钢进行长时间高速铣削试验,研究高速铣削高强度钢时的刀具磨损及其对已加工表面温度的影响。结果表明：CVD TiCrN+Al₂O₃+TiN涂层硬质合金刀具能够长时间对AF1410高强度钢进行稳定铣削,切削过程中,刀具磨损以后刀面的正常磨损为主,前刀面磨损量较小;工件已加工表面温度较低,随刀具磨损的增加而略有增加,刀具切出点温度的升高速率受到刀具磨损速率影响。     

金刚石涂层刀具高速铣削石墨的磨损形态与破损机理

通过对比切削试验,分析了金刚石涂层刀具高速铣削石墨时的磨损形态与过程,论述了金刚石涂层刀具的破损原因与失效机理,为金刚石涂层刀具在高速切削领域的推广应用提供了实用的依据。     

涂层刀具高速铣削高硬度淬硬钢的振动研究

高硬度淬硬钢高速铣削过程具有高铣削速度和高加工表面硬度的特性,平稳高效的铣削能保证加工质量和精度,铣削振动的产生限制了硬态切削技术优越性的发挥.通过设计在不同加工工艺参数条件下涂层刀具高速铣削高硬度(HRC 48～68)淬硬钢试验,使用LMS Test9A测试分析软件采集铣削振动信号,进行时域和频域分析,研究铣削振动与...     

硬质合金刀具用的现代涂层

研究了硬质合金刀具涂层的成份、多层涂层的《结构》及其生成原理、涂层工艺以及涂层硬质合金刀具的合理使用范围和加工用量。     

涂层刀具铣削HT350高强度氮型灰铸铁的磨损机理研究

为探究HT350高强度氮型灰铸铁的铣削性能,选用PVD涂层硬质合金刀具和CVD涂层硬质合金刀具对HT350高强度氮型灰铸铁进行铣削试验,对比研究两种刀具的磨损形貌,通过极差分析探究切削三因素对磨损带宽的影响,并对磨损区的元素分布进行了观测。结果表明：相同铣削用量条件下,PVD涂层刀具前刀面的磨损情况比CVD涂层刀具更严重,铣削速度V_c对刀具的磨损带宽影响最大,其次是背吃刀量a_p,最小是进给量f_z。在低切削速度(V_c=100～200m/min)时,刀具磨损以磨粒磨损和黏结磨损为主;在高切削速度(V_c=200～250m/min)时,刀具磨损以扩散磨损和氧化磨损为主。PVD涂层中的TiAlN被氧化生成Al₂O₃,同时Al₂O₃在加工过程中不断剥落,导致PVD涂层刀具的磨损情况更加严重。     

涂层硬质合金刀具干式切削淬硬钢的试验研究

通过采用涂层硬质合金刀具对淬硬45钢硬态干式切削试验,分析硬态干式切削淬硬钢的特点,研究了涂层硬质合金刀具及其几何参数的优化,讨论了涂层硬质合金刀具磨损形式、鼠具耐用度及加工表面粗糙度,得出院要中应用于实际干式切削加工的切削条件和参数。     

高强度钢干式铣削替代半精磨的试验研究

采用硬质合金刀片(YW1)和涂层刀片(YB415)进行了高强度钢的干式铣削代替半精磨试验研究。根据试验结果,确定适合加工该型号高强度钢的刀具材料和切削用量。以这两种刀片在不同切削用量条件下的耐用度、加工表面粗糙度和主切削力作为刀具加工性能的评价依据,同时研究了刀片的磨、破损机理和卷、排屑稳定性。试验结果表明:涂层刀片干铣削高强度钢的加工性能优异,工件加工表面质量达到半精磨水平。     

细晶粒硬质合金刀具铣削钛合金损坏机理的研究

基于用Y330细晶粒硬质合金刀具高速铣削Ti6Al4V钛合金的试验,分析了刀具的损坏形态和失效机理。结果表明,在给定的切削条件下,刀具的损坏形态以崩刃和灼烧为主,同时伴有表面材料扩散。据此提出了延长刀具寿命、提高加工效率的途径。     

涂层硬质合金铣刀组织性能研究

针对3种涂层硬质合金铣刀铣削性能差异,通过表面轮廓仪、接触角测量仪,表征涂层的表面状态和基体的硬度,洛氏硬度压痕法和Zeiss超景深三维显微镜表征涂层与基体的结合强度,扫描电镜(SEM)、能量分散光谱法(EDS)分析涂层表面-界面形貌、化学元素分布,铣削420模具钢实验表征切削性能,研究涂层刀具组织差异对切削性能的影响,为涂层选用提供实际和理论依据。结果表明:涂层铣刀铣削性能不仅与涂层种类和结合力相关,还与铣刀基体材料有关。涂层铣刀涂层种类较好,涂层结合力优异,基体脆性小,切削性能优异;涂层刀具涂层种类优异,涂层结合力一般,基体脆性小,切削性能良好;涂层刀具涂层种类优异,涂层结合力良好,基体脆性大,切削性能一般。     

车、铣不锈钢的硬质合金涂层刀具研究

对不锈钢切削加工中使用最多的硬质合金涂层刀具进行了研究。重点探讨了刀具的磨损和失效机理、适宜切削不锈钢的涂层刀具基体和涂层的种类及特性。     

涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢切削力的试验研究

通过四种涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的试验,研究了切削用量对切削力的影响,并对四种刀具的切削力进行了对比分析。试验结果表明:在采用小进给量、小背吃刀量切削时,出现了背向力大于主切削力的现象;随着切削速度的增加,YBC251、GC2025刀具的切削力先减小后增大;同型号的PVD涂层硬质合金刀具与CVD涂层硬质合金刀具相比较,前者的切削力显著小于后者。     

涂层硬质合金刀具车削奥氏体不锈钢的试验研究

对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的切削力、切削工件的表面完整性进行了实验分析,并应用PVD、CVD两种涂层刀具针对奥氏体不锈钢典型的车削加工工况进行了深入的试验研究。     

[刀具及切削工艺]高速铣削中TaC（NbC）对硬质合金刀具磨损性能的影响

针对航空航天钛合金加工时硬质合金刀具磨损过快的难题,制备了主元素一致、微量合金碳化物TaC（NbC）含量不同的两种WC-Co基硬质合金材料。采用高温维氏硬度计检测两种材料的高温硬度和高温断裂韧性,并制备相同几何参数的立铣刀对钛合金TC4进行铣削加工试验。试验结果表明：在硬质合金中添加微量合金碳化物TaC（NbC）,可以同时提高材料的高温硬度和高温断裂韧性,在相同的切削条件下,添加微量合金碳化物TaC（NbC）的硬质合金立铣刀比未添加微量合金碳化物的立铣刀耐磨性更好,刃口断裂裂纹更少,刀具使用寿命更长,更适合航空航天钛合金材料的高速铣削加工。     

涂层硬质合金刀具磨损机理的研究

通过高速切削试验,观察了涂层刀片的磨损过程,描述了其磨损形态,分析了涂层刀片磨损率不同的原因,提出了涂层硬质合金刀具的磨损机理模型以及涂层硬质合金刀具的磨损类型。     

硬质合金成型刀具刃磨加工失效分析

分析了硬质合金成型刀具机加工过程中出现刀片失效的主要原因,提出了相应的预防措施。     

硬质合金刀具磨料电解刃口钝化工艺试验

本文将磨料电解加工工艺应用到硬质合金刀具的刃口钝化中,并对钝化工艺方法做可行性实验研究。结果显示,新工艺可以实现刀具的刃口钝化,获得光滑的圆弧形刃口,切削刃得到明显改善。对于硬质合金刀具,磨料电解工艺的去除效率高于毛刷式钝化机2.3倍。