表面微织构刀具切削加工技术

刀面微织构改变了刀具与切屑之间的摩擦状态,表面微织构刀具在切削中能够降低刀具磨损、提高刀具寿命和切削性能,研究表面微织构刀具的切削加工技术具有重要意义。通过对表面微织构刀具切削加工技术进行综述,介绍了表面微织构刀具制备方法以及表面微织构刀具在切削加工过程中的切削力、切削温度、刀具磨损、工件加工表面粗糙度的影响规律,梳理了表面微织构在不同刀具上的应用,对表面微织构刀具切削加工技术的未来发展趋势进行了展望。     

金属切削刀具剩余使用寿命的可靠性研究

金属切削过程刀具的可靠性程度直接影响到加工质量。引入可靠性设计概念,通过使用洛必达抽样方法对刀具剩余寿命进行计算评估,来提高对于刀具使用的可靠度,提高加工中的稳定性和经济性。     

在数控机床上通过监视主轴电机负荷实时监控刀具寿命

金属切削刀具的磨损和损坏直接影响到加工质量,因此有必要在生产实践中对刀具进行实时监控。刀具磨损或损坏时,切削力会发生变化,主轴电动机负荷也会发生变化,因此,可以根据主轴电动机负荷判断切削刀具是否到达寿命。本文探索了一种在数控机妹上通过监视主轴电动机负荷实时监控刀具寿命的方法,并给出了具体的实现技术及PLC和CNC程序。     

低温刀具系统

低温刀具就是把刀具降到室温以下进行切削加工。它有利于克服普通切削中刀具的一些疵病,有利于提高刀具强度和硬度,不发生热振性,减少刀具热伸长,提高加工精度,提高刀具寿命。据国内外资料报道,对刀体进行冷却的方法大体上可分为以下六种: 1.用电偶对冷却刀体,增大与车刀刀尖的温度差,使刀尖强制冷却,延长刀具寿命,故要求刀具材料具有较高的导热系数。     

Inconel 718合金超声振动切削质量与刀具寿命控制研究

超声振动切削UVC是解决难加工材料精细加工问题的理想方法。在对Inconel718合金同时进行UVC和传统车削法CT加工中,研究了切削参数（切削速度、进给量、切削时间）对刀具切削性能的影响。通过对刀具磨损、切屑形态和工件表面粗糙度的研究,发现在进行低速硬态切削时,UVC在切削表面质量和刀具寿命方面均优于传统车削加工。同时随着刀具－工件表面接触率TWCR的降低,刀具磨损和切削力随之降低,而工件表面质量和刀具寿命得到提高。     

刀具刃口制备技术研究进展

切削刃口几何形状对刀具的寿命和性能具有决定性作用。适当的刃型可改善刀具的耐磨性,进而提高刀具的寿命及可靠性,改善切削加工的稳定性和工件的质量。切削刃口几何形状包括刃口宏观几何和微观几何及刃口表面形貌。采用合适的刃口制备工艺来获得特定的刃口微观几何和刃口表面形貌,可提高刀具寿命和改善刀具性能。在回顾刃口制备技术和工艺方法、切削刃口表征和测量方法的基础上,讨论了刃口几何形状对刀具耐磨性及刀具寿命和性能的影响。     

PCD刀具切削岩石的合理切削速度

本文通过ＰＣＤ刀具切削加工岩石的试验，考察了切削速度对切削温度、刀具寿命和切削力的影响，总结出岩石切削中的合理切削速度范围；另外，通过对岩石曲形表面加工采用磨削－抛光和切削－抛光两种工艺加工效率的比较，证明以切削代替磨削加工岩石具有重要的实际意义。     

高速车削钛合金时硬质合金刀具和涂层刀具的寿命分析

采用硬质合金刀具和硬质合金TiMN涂层刀具对Ti-6Al-4V钛合金进行高速干车削正交试验,并通过多元线性回归分析得出硬质合金刀具和涂层刀具的寿命经验公式.分析表明:随着所选用的切削参数值的升高,刀具的使用寿命急剧减少,其中速度v对刀具使用寿命的影响最大.涂层刀具在低速切削加工钛合金时其寿命优于未涂层刀具,随着速度的提高,涂层刀具的优势迅速减小.当切削速度低于85 m/min,刀具寿命经验公式可以作为数控机床自动换刀的刀具寿命标准.     

浅谈提高刀具的加工性能

涂层技术与材料、切削加工工艺一起并称为切削刀具制造领域的三大关键技术,提高刀具加工性能的主要方法就是涂层技术,不同的涂层技术影响着刀具的寿命和加工零件的精度。本文主要对提高刀具加工性能的涂层技术做简单的探讨。     

模具侧壁加工中切削刃形状对加工精度和刀具寿命的影响

高硬度模具侧壁精铣加工需要抑制长悬伸刀具的震颤,提高切削刃强度.切削刃形状参数主要包括刀具前角和刃口钝圆半径(或倒棱宽度),通过切削试验分析轴向前角和切削刃钝圆半径对加工表面精度和刀具寿命的影响规律,优化刀具刃口形状,可以获得更优良的加工精度和更长的刀具寿命.     

刀具寿命变异系数的试验研究

刀具寿命变异系数是评价刀具可靠性的重要指标之一．本文通过切削试验，从工件材料、刀具几何角废、刀具磨钝标准及切削用量等方面全面探讨了影响刀具寿命变异系数的各种因。提出了降低刀具寿命变异系数，提高刀具可靠性达到加工经济性的途径．     

氮化碳涂层刀具干切削性能的研究

采用dc反应磁控溅射法在硬质合金 (YT15 )上沉积氮化碳超硬涂层 ,将其应用于干切削领域 ,通过对硅铝合金和淬火钢的干式切削试验 ,研究了氮化碳涂层刀具的切削加工性能。切削试验表明 ,在干式切削加工硅铝合金时可以达到较高的表面粗糙度 ,完全能满足生产要求 ;在淬火钢加工中 ,与未涂层的刀具相比 ,刀具寿命有较大提高     

氮化碳涂层刀具干式切削研究

通过与传统湿式切削加工的对比,介绍了金属干式切削加工的技术优点和发展趋势,分析了氮化碳涂层刀具的特点。通过干式切削淬火钢的试验,分析了涂层刀具干式切削加工的技术特点及刀具的磨损机理。试验表明,氮化碳涂层能够很好地保证干式切削的进行,涂层一旦磨损,刀具很快磨损;切削参数中切削速度对刀具寿命影响最大。     

自动机床刀具的自动保护

介绍用单片机与逻辑控制电路自动测量和控制刀具的切削温度和切削力，从而保证刀具在切削加工中长久正常地工作，以达到提高刀具寿命、减少刀具消耗的目的。     

先进的刀具涂层技术

涂层技术是提升刀其性能的主要手段之一。通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力,延长了刀具的寿命, 提高了被加工零件的表面精度,也提高了切削速度和进给速度,从而提高金属切削效率。本期话题,主要讨论刀具涂层技术的最新进展情况和发展前景。     

陶瓷刀具切削铬基及钴基合金的试验

通过采用LT55陶瓷刀片加工铬基合金,SG4陶瓷刀片加工钴基合金的试验研究,得出了比较理想的切削参数。并且通过采用加大刀片负前角,改善其所受应力状态;减小切削深度,降低切削冲击载荷,提高刀具寿命,从而解决了陶瓷刀具在切削硬度高、冲击载荷大的零件加工时产生的困难。     

固体膜润滑剂可延长刀具寿命

美国每年在金属切削加工中要花费500～600亿美元。因此,必须通过提高切削速度、延长刀具寿命等手段来降低金属切削加工的成本,这就必须减小刀具与工件之间的摩擦,从而可降低刀刃处的温度、减小变形和磨损。固体膜润滑剂涂层可明显减小刀具的摩擦和磨损,因此可延长刀具的寿命。金属切削过程中主要产生两种能量。这两种能量是在剪切面和刀具面产生的,如图所示。从机械热当量的观点来看,摩擦过程中产生的所有能量都不可逆地转化为热能。如果在金属切削中减小摩擦系数,则在刀具面上的摩擦功和剪切面上的剪切功都减小了。摩擦减小后,可使总能量、切削力和温升都减小,从而可延长刀具的寿命。利用下列几种方法可减小摩擦系数:(1)提高刀具切削刃的光洁度和锐度;(2)采用摩擦功较低的工件材     

陶瓷刀具对特殊材料切削的应用

通过采用ＬＴ５５陶瓷刀片加工铬基合金,ＳＧ４陶瓷刀片加工钴基合金的试验研究,得出了比较理想的切削参数。并且通过采用加大刀片负前角,改善其所受应力状态,减小切屑厚度,降低切削冲击载荷提高刀具寿命,从而解决了陶瓷刀具在切削硬度高,冲击载荷较大的零件加工时的困难。     

基于分屑原理的螺旋铣孔专用刀具研究

基于分屑原理,结合螺旋铣孔中刀具的运动特点,设计一种具有分布式多点阵端部切削刃的螺旋铣孔专用刀具。通过各切削刃运动轨迹描述和切屑形状模拟,对专用刀具的分屑效果、端部和侧部切削刃不同切削作用及刀具使用寿命进行分析;通过铝合金、钛合金、复合材料螺旋铣孔对比试验寿命试验,对专用刀具的分屑及制孔效果、使用寿命进行验证。结果表明专用刀具在飞机装配现场干切削条件下能够实现钛合金孔无毛刺、复材孔无分层加工,同时大幅提升刀具寿命。解决了干切削条件下传统立铣刀对钛合金、复合材料等航空难加工材料进行螺旋铣孔加工时刀具寿命低、加工质量差等问题,满足实际工程应用的需要。     

刀具磨损在线检测及刀具寿命实时跟踪技术在FMS中应用

刀具磨损在线检测和刀具寿命实时跟踪是柔性制造系统(FMS)的关键技术之一,通过分析刀具磨损在线检测原理,形成了适合于FMS刀具磨损检测的方案和具体实施办法,通过探讨刀具寿命的主要影响因素,提出了使用雷尼绍NC4非接触式刀具磨损检测系统进行刀具寿命监控的措施,在此基础上,开发了刀具寿命跟踪管理系统。研究成果提高了刀具磨损检测和刀具寿命管理的准确性与控制效率,有效提升了FMS工件加工合格率和加工精度。