断续车削切入类型分析

以2Cr13淬硬制动盘的断续车削加工为例,基于M.Kronenberg的断续铣削切入类型模型,提出了盘类零件断续车削的切入类型及判别公式,并分析了在淬硬材料的断续车削中,不同的切入方式、刀具角度和刃形、切削参数对刀具寿命的影响。     

新型数控机床刀具材料

美国Kennametal公司开发的KD1405姓一种纯金刚石刀具材料，它具有良好的韧性．可显著改善刀具的耐磨性，在用于连续车削及轻负荷断续车削、精铣和半精铣刀加工时，刀具寿命与PCD刀具相比，可提高100％～200％。     

平面铣削刀具前刀面瞬态切削温度的研究

刀具切削温度对刀具寿命、刀具磨损等有重要影响。因此在实际加工之前预测出刀具温度,对合理选择切削参数、优化数控程序等均具有重要意义。平面铣削等断续切削过程的热条件不同于车削等连续切削过程。用数学物理方法建立了平面铣削过程刀具的一维传热学模型,用解析的方法预测平面铣削过程中刀具前刀面的温度分布,考虑了刀具切出时空气强化对流散热对刀具前刀面温度的影响。结果表明,刀具切入时间和切出时间对刀具温度有较大影响。用文献中断续车削刀具温度实验数据对铣削刀具前刀面温度的传热学预测模型进行了验证,结果表明二者趋势一致,但平面铣削预测的刀具温度略低于断续车削的刀具温度。     

断续面的车削

断续面车削时,工件与车刀会不断受到冲击和振动。如果采用的加工方法不当,就很容易造成车刀崩碎、破裂,使工件脱离卡盘或在卡盘上移位。如图1所示的下盖零件,端面均布着三个支承爪,按图纸要求应加工所有外圆,针对这一类断续面零件,我们采用了如下的车削方法。 1.刀具几何角度的选择 连续外表面加工,通常采用主偏角K_r=75°的强力车刀,这种刀具强度高、散热好、刀具寿命长。但是断续面切削时,由于存在较强冲击,使得切削力比连续面切削要大得多。这时传统的强力车刀也就难以适应。从图2所示的车刀受力图可见:在水平面内的刀具主切     

基体表面粗糙度对金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响

应用扫描电镜和断续车削实验法研究了基体表面粗糙度对金刚石薄膜成核密度、成核状态及金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响,指出合理设计刀具基体表面粗糙度可提高金刚石薄膜涂层刀具附着强度。     

铍铜合金断续切削过程切削参数对后刀面温度的影响

为了分析切削参数对刀具温度的影响,以期在加工过程中改善刀具磨损和提高加工质量。采用以断续车削代替铣削加工的仿铣削试验平台,选取热电偶法对断续切削过程中不同切削参数下的后刀面温度进行测量,通过正交试验和单因素试验研究了切削参数对刀具温度的影响。结果表明,在v=200m/min,f=0.15mm/r,a p=0.75mm时,刀具温度最低,切削速度v和进给速度f对刀具温度的影响高度显著,背吃刀量对刀具温度的影响并不显著。在铍铜合金断续切削过程中,刀具温度在v=500m/min出现峰值,随着进给量的增大,刀具温度呈减小趋势,在f=0.11mm/r出现突变的趋势,与后刀面上的热量生成、热源移动和分配等因素的影响密不可分。     

刀尖圆弧半径对金刚石薄膜涂层刀具耐冲击性的影响

通过断续车削试验研究了刀尖圆弧半径对金刚石薄膜涂层刀具耐冲击性的影响,指出适当增大刀尖圆弧半径可有效提高金刚石薄膜涂层刀具的耐冲击性。     

铣削过程中刀具破损的在线检测

本文详细介绍了一种可用于铣削过程在线检测刀具破损的系统,该系统通过时频处理,并利用幅值与脉宽的逻辑“与”来判断刀具破损是否发生。铣刀的磨损过程对该系统没有任何影响。本系统可以用于断续车削加工过程中车刀破损的检测,并可以方便地用于工业生产。     

基于正交试验的PCBN刀具断续切削力研究

选用DBW85、DBC50两种牌号的PCBN复合片刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁(ADI),基于正交试验测定了相同几何参数下的切削力,研究切削参数对不同PCBN刀具切削力的影响规律.分析结果表明:使用DBW85断续切削ADI时,宜选择较小的切削深度,切削速度和进给量可适当偏高;使用DBC50断续切削ADI时,切削用量...     

伊斯卡在硬质合金刀具材料领域的发展

提升刀具性能最基础的研发方向是提升刀具材料，这涉及到基体及涂层两个方面。硬质合金基体的基本特性是韧性越高，耐磨性越低，因此，断续切削时，如铣削、非连续车削时，可选择韧性高的基体，连续精车时则需选择耐磨性高的基体。     

PCBN刀具负倒棱宽度对磨损的影响分析

使用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具车削V571材质粉末冶金气门座圈,研究负倒棱宽度对刀具磨损的影响规律。采用单因素试验法,在不同PCBN刀具负倒棱宽度下进行切削。结果表明,负倒棱宽度为0.10mm的PCBN刀具有更小的磨损和更长的刀具耐用度。     

切削淬硬合金钢42CrMo的PCBN刀具磨损机理研究

进行了PCBN刀具切削淬硬合金钢42CrMo的实验.通过JSM649OLV型扫描电子显微镜(SEM)观察PCBN刀具的磨损,利用INCA能量分散光谱仪(EDS)分析了刀具磨损面的金属元素成分,对刀具磨损的机理进行分析和探讨.通过对比几种切削速度下刀具的磨损量,获得切削速度的最佳值.     

PCBN刀具的磨损与最佳切削速度的研究

PCBN刀具磨损机理一直都被人们所关注,本文通过PCBN刀具切削淬硬合金钢42CrMo的实验,利用扫描电镜对切屑及刀具磨损进行能谱分析,找出PCBN刀具磨损与切削速度的关系。     

PCBN刀具切削高温合金锯齿形切屑形成机理

高温合金被广泛的应用于航空航天工业中,它是一种典型的难加工材料,切削过程刀具磨损严重。PCBN刀具作为一种超硬刀具材料在加工高温合金方面具有较大潜能,但由于PCBN刀具没有断屑槽,故断屑困难。因此研究切削参数以及刀具磨损对切屑形成的影响规律对推进PCBN刀具的应用具有重要的意义。通过试验研究切削参数和刀具磨损对切削力、切屑宏观状态和切屑微观参数(切屑剪切角、切屑厚度、齿高和齿间角)的影响规律。试验结果表明:当切削速度为97 m/min,切削深度为0.1 mm,进给量为0.14 mm/r时,切屑的宏观状态最佳。并根据试验结果,确定了绝热剪切带的位置和两个切屑锯齿形成的关系,进而建立了PCBN刀具切削高温合金GH4169的锯齿形切屑的形成机理模型:当刀具运动到某一点开始出现绝热剪切带,继续运动到下一点,形成一个锯齿,继续运动将出现下一个剪切失稳。     

激光超声复合切削硬质合金的刀具磨损及其对工件表面质量的影响

基于激光加热辅助切削和超声椭圆振动切削提出了激光超声复合切削加工工艺。采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具对YG10硬质合金进行了常规切削,超声椭圆振动切削,激光加热辅助切削和激光超声复合切削对比试验。检测了刀具磨损量、刀具磨损形貌、工件表面粗糙度以及工件表面形貌,并通过扫描电镜(SEM)对刀具磨损区域进行了能谱分析,同时研究了激光超声复合切削硬质合金时PCBN刀具的磨损及其对工件表面质量的影响。最后,与常规切削、超声振动切削及激光加热辅助切削进行了对比试验。结果表明:激光超声复合切削时刀具使用寿命显著增加,加工后的工件表面粗糙度平均值分别降低了79%、60%和64%,且工件表面更加平整光滑。激光超声复合切削硬质合金时,PCBN刀具的前刀面磨损表现为平滑且均匀的月牙洼磨损,后刀面磨损表现为较窄的三角形磨损带和较浅的凹坑和划痕;刀具的失效机理主要为黏接磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用。     

PCBN刀具的硬态切削加工机理

从PCBN刀具的物理特性、靡损特性、锯齿形切屑的形成机理、切削力和金属软化效应、已加工表面质量等方面综述了PCBN刀具切削淬硬钢的适应性,着重从刀具磨损,已加工表面白层和残余应力的形成论证了PCBN刀具在淬硬钢切削加工中的可行性。     

PCBN刀具高速切削抗氢钢HR-2的性能研究

采用不同CBN含量和晶粒结构的PCBN刀具,在不同切削速度下进行了HR-2抗氢钢的高速精密切削试验。通过对PCBN刀具前、后刀面的显微形貌特征进行观测,分析了刀具的失效磨损机理,研究了不同CBN含量及不同切削速度对刀具使用寿命的影响。对刀具磨损的测量结果表明,PCBN刀具高速切削HR-2时,CBN含量高的刀具显示出更长的使用寿命,且在130-200m/min区间为最佳切削速度区域。SEM和EDS分析结果表明,高速精密切削HR-2的磨损机理为氧化磨损、扩散磨损、粘结磨损,同时存在磨粒磨损以及引起的微崩刃现象。     

PCBN刀具磨损对切削过程影响的有限元仿真研究

在实际切削加工中,随着切削的进行,刀具的磨损会越来越严重,这种磨损会严重影响切削过程,对切削力、切削温度等影响极大。本文通过有限元仿真软件ABAQUS模拟了不同磨损程度的PCBN刀具切削高强度钢Cr12Mo V的过程,揭示出了刀具磨损量对切削过程的影响规律,并通过试验进行了验证。     

深冷处理对PCBN刀具切削性能的影响研究

针对PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重、切削寿命短的问题,开展了PCBN刀具深冷处理试验和经深冷处理的PCBN刀具高速硬车削AISI 4340钢的试验,研究深冷处理对PCBN刀具表面完整性(包括微观形貌、粗糙度、显微硬度和残余应力)及切削性能的影响规律,探究提高PCBN刀具耐磨性和刀具寿命的方法。研究结果表明,经过深冷处理之后,刀具表面缩松缩孔等缺陷明显减少甚至消失,表面形貌得到改善,但刀具表面粗糙度增大;刀具表面显微硬度、残余应力均得到提高;表面形貌和表面残余应力对刀具寿命影响较大,其次是表面显微硬度,表面粗糙度对刀具寿命影响较小。深冷处理后,刀具黏结、氧化磨损减少,刀具寿命较未处理刀具提高24.78%,可见,深冷处理可有效改善PCBN刀具表面完整性,从而提高刀具寿命。     

高速车削钛合金时PCBN刀具寿命的研究

采用对角正交回归试验法,研究了用PCBN刀具高速车削钛合金TC4时切削用量对刀具寿命的影响,并分析工件已加工表面粗糙度。通过扫描电镜观察分析,证实刀具的磨损机理主要是前后刀面的粘结磨损及氧化磨损、后刀面磨损以及切削深度线处的沟槽磨损。