双顶角钻头钻削CFRP复合材料的刀具磨损机制 被引量：15

1

作者 钱宝伟 刘巍 +3 位作者 贾振元 付饶 白玉 何春伶 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期749-757,共9页

为了研究碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料切削中刀具在不同部位的磨损机制和规律,以典型的硬质合金双顶角钻头作为研究对象,主要研究对出口分层影响较大的横刃和对最终制孔成型影响较大的第二主切削刃的磨损机制及规律。通过减小磨损测... 为了研究碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料切削中刀具在不同部位的磨损机制和规律,以典型的硬质合金双顶角钻头作为研究对象,主要研究对出口分层影响较大的横刃和对最终制孔成型影响较大的第二主切削刃的磨损机制及规律。通过减小磨损测量间隔,并引入切削刃钝圆半径以及后刀面磨损带宽度,表征了横刃和第二主切削刃在加工中的衰变过程。基于显微刃口观测和钝圆半径变化,揭示横刃易崩刃和第二主切削刃磨损后又受到重新刃磨的磨损机制,获得了此类型钻头不同部位的磨损规律。同时,基于上述的磨损表征,研究不同切削部位磨损量对钻削轴向力和力矩的影响,横刃轴向力与横刃钝圆半径变化相关性较小,而钻削最大力矩与第二主切削刃后刀面磨损变化规律相一致。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 双顶角钻头 磨损机制 切削刃钝化 后刀面磨损

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高速切削硬态AISIH13的PCBN刀具磨损机制研究 被引量：8

2

作者 何光春 《机床与液压》 北大核心 2019年第1期185-188,共4页

采用超硬刀具精加工模具工作零件的"以切代磨"机加工艺能够显著提高模具使用寿命。但目前对此研究还甚少。以超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13 (HRC53),并用测温仪、光学仪、工具显微镜(XGJ-1)及JSM-5600LV型扫描电镜等对刀... 采用超硬刀具精加工模具工作零件的"以切代磨"机加工艺能够显著提高模具使用寿命。但目前对此研究还甚少。以超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13 (HRC53),并用测温仪、光学仪、工具显微镜(XGJ-1)及JSM-5600LV型扫描电镜等对刀具磨损进行观察、检测与分析。结果表明:前后刀面主要以黏结磨损为主,但前刀面磨损主因是切削热,而后刀面磨损主因是机械应力,且在主切削刃上常发生沟槽磨损,若不平衡切削时亦会产生不规则破损。 展开更多

关键词 高速硬态切削 沟槽磨损 后刀面磨损

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基于响应曲面法的硬质合金加工切削参数优化 被引量：8

3

作者 焦锋 张佳菲 +2 位作者 牛赢 李杰 段鹏 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期112-115,120,共5页

在机械加工中切削参数的选择对加工效率、加工质量和生产成本有着重要影响,特别是在硬质合金等难加工材料的加工过程中,由于材料具有较高的硬度和强度,加工性能较差,切削参数的合理优化是此类材料加工中必不可少的环节。针对采用PCBN刀... 在机械加工中切削参数的选择对加工效率、加工质量和生产成本有着重要影响,特别是在硬质合金等难加工材料的加工过程中,由于材料具有较高的硬度和强度,加工性能较差,切削参数的合理优化是此类材料加工中必不可少的环节。针对采用PCBN刀具进行YG20硬质合金车削的加工过程,以单位材料去除体积下的刀具后刀面相对磨损量为优化目标,基于响应曲面法及中心组合试验设计(CCD)进行了系列切削试验,建立了刀具后刀面相对磨损量的预测模型,利用响应曲面法获得刀具后刀面相对磨损量的响应曲面及等高线图,直观地分析了切削参数对其影响规律,进一步选择了最优切削参数,并进行了实验验证。 展开更多

关键词 硬质合金 响应曲面法 后刀面磨损 参数优化

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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 被引量：6

4

作者 刘亚运 刘莉莉 +4 位作者 邓建新 王伟 孟荣 段冉 李学木 《航空制造技术》 2018年第6期38-44,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 陶瓷生坯 表面织构 后刀面磨损 衍生切削 磨粒磨损

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cBN-TiN-Al合成PCBN复合片及其性能研究 被引量：6

5

作者 陈超 莫培程 +4 位作者 林峰 陈家荣 谢德龙 肖乐银 潘晓毅 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期36-41,共6页

将立方氮化硼微粉和TiN、Al微粉按一定的质量比进行混料,在高温和超高压条件下合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片,对复合片进行了物相分析、硬度测试以及表面显微结构分析,同时分析了切削淬火钢时cBN含量对PCBN刀具磨损的影响,研究了PCBN... 将立方氮化硼微粉和TiN、Al微粉按一定的质量比进行混料,在高温和超高压条件下合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片,对复合片进行了物相分析、硬度测试以及表面显微结构分析,同时分析了切削淬火钢时cBN含量对PCBN刀具磨损的影响,研究了PCBN刀具切削时的磨损机理。烧结后PCBN复合层中的物相由除了cBN、TiN添加相以外,还出现了新相AlN和TiB_2,说明添加粘接剂与cBN发生反应,并且Al已完全反应,说明复合层中的cBN颗粒通过反应生成新物相,并被粘接剂固结。当cBN含量为80 wt%时,复合片的维氏硬度达到了4512 HV。PCBN后刀面的磨损成一个规则倒三角形,刀具的失效主要是粘结磨损和氧化磨损共同作用的结果。 展开更多

关键词 高温高压 PCBN 结合剂 后刀面磨损

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刃口钝化对立铣刀侧铣15-5PH性能影响的研究

6

作者 王珏 《机电技术》 2024年第1期101-105,共5页

为研究不同刃口钝圆半径对立铣刀侧铣加工不锈钢15-5PH的性能影响,文章通过采用AdvantEdge仿真技术,模拟实际加工中刃口半径对切削热与径向切削力的响应,并以此得到刃口钝圆最佳的半径范围。以后刀面磨损宽度为检测标准,通过侧铣对比试... 为研究不同刃口钝圆半径对立铣刀侧铣加工不锈钢15-5PH的性能影响,文章通过采用AdvantEdge仿真技术,模拟实际加工中刃口半径对切削热与径向切削力的响应,并以此得到刃口钝圆最佳的半径范围。以后刀面磨损宽度为检测标准,通过侧铣对比试验可知:随着刃口钝圆半径的增加,刀具寿命呈现先增大后减小的趋势,刃口钝圆半径为8μm时刀具寿命最长,与仿真结果相吻合。该研究可为刀具设计与优化提供数据支撑。 展开更多

关键词 刃口钝化 15-5PH 立铣刀 后刀面磨损

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纳米K_2Ti_4O_9晶须增强型固体润滑涂层在切削加工中的应用 被引量：6

7

作者 朱成顺 刘育 +4 位作者 李长生 宋昌才 范真 丁建宁 杨继昌 《工具技术》 北大核心 2004年第6期18-21,共4页

为了减少切削加工中切削液的排放 ,改善环境 ,本研究用固体润滑剂代替切削液。在高温摩擦试验机上对四种固体润滑剂进行了摩擦试验和效果对比 ,筛选出纳米钛酸钾增强型复合固体润滑剂 ;将其涂覆在刀具表面进行 4 0Cr钢切削试验 ,干切削... 为了减少切削加工中切削液的排放 ,改善环境 ,本研究用固体润滑剂代替切削液。在高温摩擦试验机上对四种固体润滑剂进行了摩擦试验和效果对比 ,筛选出纳米钛酸钾增强型复合固体润滑剂 ;将其涂覆在刀具表面进行 4 0Cr钢切削试验 ,干切削中切削速度为 14 0m/min时涂层刀具的后刀面磨损量是未涂层刀具的 1/ 6 ,比使用切削液时的磨损量也略有降低 ;随着切削速度的升高 ,涂层刀具的后刀面磨损量有所增加 ,但仍比未涂层的低 ,比使用润滑液的有所增高。AFM、SEM和EDX对摩擦表面的分析结果表明 :固体润滑膜涂覆在刀具表面 ,可改善刀具的润滑状况 ,有效地防止切屑和刀具的粘附 。 展开更多

关键词 固体润滑 干式切削 钛酸钾晶须 后刀面磨损 刀具 涂层

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WC-Ni3Al硬质合金切削奥氏体不锈钢的切削力及磨损研究 被引量：5

8

作者 程志青 范君艳 梁良 《工具技术》 2020年第3期24-27,共4页

采用正交试验法对WC-Ni3Al硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢过程中的切削力及磨损性能进行研究,并对切削深度、进给量以及切削速度对切削力的影响进行分析。利用指数回归分析建立主切削力的经验公式,结合切削用量显著性分析对主切削力进行... 采用正交试验法对WC-Ni3Al硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢过程中的切削力及磨损性能进行研究,并对切削深度、进给量以及切削速度对切削力的影响进行分析。利用指数回归分析建立主切削力的经验公式,结合切削用量显著性分析对主切削力进行了对比分析。试验表明:切削深度对切削力的影响最大;与WC-Co硬质合金相比,WC-Ni3Al硬质合金刀具的切削力以及后刀面磨损均优于WC-Co刀具。 展开更多

关键词 WC-Ni3Al硬质合金 奥氏体不锈钢 切削力 后刀面磨损

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三种不同刀具干切削Al_(2)O_(3)陶瓷生坯切削加工性能研究 被引量：1

9

作者 朱琦 张功达 +1 位作者 刘亚运 王传洋 《工具技术》 北大核心 2023年第2期50-54,共5页

使用YG6硬质合金刀具、后刀面织构刀具和金刚石刀具对Al_(2)O_(3)陶瓷生坯进行干切削试验。试验结果表明:随着背吃刀量的增加,YG6硬质合金刀具后刀面的磨损区域长度和宽度增加;当背吃刀量较小时,生坯表面质量较好;后刀面织构刀具和金刚... 使用YG6硬质合金刀具、后刀面织构刀具和金刚石刀具对Al_(2)O_(3)陶瓷生坯进行干切削试验。试验结果表明:随着背吃刀量的增加,YG6硬质合金刀具后刀面的磨损区域长度和宽度增加;当背吃刀量较小时,生坯表面质量较好;后刀面织构刀具和金刚石刀具能有效提高刀具耐磨性和生坯表面质量,但在切削过程中金刚石刀具产生崩刃现象,且金刚石刀具价格昂贵,不满足经济性要求;在织构参与切削的过程中,织构刀具的后刀面沟槽能起到储存粉末切屑的作用,织构下边沿存在“衍生切削”现象,能有效减少刀具后刀面磨损,提升表面质量。 展开更多

关键词 陶瓷生坯 表面织构 表面质量 后刀面磨损 衍生切削

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刀具磨损与切削力及工件表面残余应力的研究 被引量：3

10

作者 程敢峰 《机车车辆工艺》 2004年第6期23-25,共3页

实施了刀具的后刀面磨损与切削力、刀具的后刀面磨损与工件表面残余应力的试验;分析了刀具切削力、刀具状态和工件表面残余应力的相互关系;提出了刀具状态在线监控的必要性。

关键词 后刀面磨损 切削力 表面残余应力

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切削参数和刀具磨损对硬切削加工表面三维形貌的影响 被引量：4

11

作者 李林 陈涛 王广越 《长春大学学报》 2018年第10期33-36,共4页

硬态切削作为一种先进的加工技术,是提升切削加工表面质量的关键。本文对硬切削加工表面三维形貌进行研究,总结了切削参数和刀具磨损对硬切削加工表面形貌的影响规律。结果表明:切削速度和后刀面磨损对硬切削加工表面形貌有着较明显的... 硬态切削作为一种先进的加工技术,是提升切削加工表面质量的关键。本文对硬切削加工表面三维形貌进行研究,总结了切削参数和刀具磨损对硬切削加工表面形貌的影响规律。结果表明:切削速度和后刀面磨损对硬切削加工表面形貌有着较明显的影响。在中低切削速度切削参数范围内,随着切削速度的增加,加工表面三维粗糙度增幅较小,然而,在高切削速度条件下,表面三维粗糙度则增加较为显著。随着刀具后刀面磨损量的增大,加工表面三维粗糙度也明显增加;当切削速度增加到300m/min,后刀面磨损量超过0.15mm时,加工表面摩擦状态明显加剧,表面三维形貌出现明显恶化。 展开更多

关键词 硬态切削 表面形貌 刀具磨损 切削参数 后刀面磨损

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钛合金绿色切削加工工艺优化研究

12

作者 林海生 王成勇 +7 位作者 李伟秋 梁赐乐 徐东区 谢奕彬 甄铁城 冯杰 李喆 洪圳 《工具技术》 北大核心 2023年第12期15-20,共6页

以Ti6Al4V钛合金为研究对象,采用含交互作用的正交试验方法,研究分析了冷却方式(传统切削液、微量润滑MQL和油膜附水滴OoW)、切削转速、进给速度和切削深度四个因素对铣削过程中切削力、表面粗糙度和刀具磨损的影响。结果表明,具有良好... 以Ti6Al4V钛合金为研究对象,采用含交互作用的正交试验方法,研究分析了冷却方式(传统切削液、微量润滑MQL和油膜附水滴OoW)、切削转速、进给速度和切削深度四个因素对铣削过程中切削力、表面粗糙度和刀具磨损的影响。结果表明,具有良好润滑性能的MQL技术切削合力比OoW总体更低;采用MQL和传统冷却液的粗糙度接近且优于OoW。冷却方式和进给速度对切削合力的影响程度高于冷却方式与其他切削参数交互作用;冷却方式和切削转速的交互作用对粗糙度的影响程度最高。MQL绿色冷却因良好的润滑效果,相比OoW能更好地抑制后刀面磨损,有望取代传统冷却液进行钛合金的绿色加工。 展开更多

关键词 钛合金 微量润滑 油膜附水滴 切削力 粗糙度 后刀面磨损

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基于Usui模型的硬质合金刀具切削高强度钢磨损仿真研究 被引量：4

13

作者 姜增辉 宋亚洲 贾民飞 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第5期112-115,121,共5页

高强度钢切削加工中的刀具磨损对切削效率和加工成本有着重要的影响。通过切削仿真研究刀具磨损具有成本低、可选参数范围大等优点。基于Usui模型建立了采用硬质合金刀具切削高强度钢的刀具磨损仿真模型,并对磨损模型进行了实验验证。... 高强度钢切削加工中的刀具磨损对切削效率和加工成本有着重要的影响。通过切削仿真研究刀具磨损具有成本低、可选参数范围大等优点。基于Usui模型建立了采用硬质合金刀具切削高强度钢的刀具磨损仿真模型,并对磨损模型进行了实验验证。仿真研究了刀具几何角度对刀具后刀面磨损的影响规律。结果表明,刃口半径对后刀面磨损影响最大,且后刀面磨损随刃口半径增大而增大,随前角和后角的增大而减小。 展开更多

关键词 硬质合金刀具 后刀面磨损 高强度钢 刃口半径 前角

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微织构刀具连续磨损建模与仿真研究 被引量：1

14

作者 张雁 李庆华 杨凤双 《工具技术》 北大核心 2022年第9期76-81,共6页

建立切削过程中的微织构刀具连续磨损有限元模型一直是难点。为分析微织构刀具连续磨损问题,基于能量损失法,在有限元分析软件中建立了硬质合金刀具微切削Ti6Al4V钛合金材料过程中的微织构刀具连续磨损模型,并在刀具前刀面不同位置分别... 建立切削过程中的微织构刀具连续磨损有限元模型一直是难点。为分析微织构刀具连续磨损问题,基于能量损失法,在有限元分析软件中建立了硬质合金刀具微切削Ti6Al4V钛合金材料过程中的微织构刀具连续磨损模型,并在刀具前刀面不同位置分别设计单个和多个微织构模型,分析微织构对刀具前刀面月牙洼磨损和后刀面磨损的影响。有限元分析结果表明,前刀面的微织构数量和位置对刀具的磨损程度有严重影响;刀具表面温度是影响月牙洼磨损深度的关键因素;而月牙洼磨损中心到切削刃刀尖的磨损与刀具的Mises应力有直接关系;影响刀具的后刀面磨损主要因素是刀具压力。 展开更多

关键词 刀具连续磨损 能量损失法 月牙洼磨损 后刀面磨损

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后刀面磨损对加工表面残余应力的影响研究 被引量：2

15

作者 康强 李占平 李元芳 《新技术新工艺》 2018年第7期38-41,共4页

残余应力是衡量加工表面质量的一项重要指标,切削过程中刀具后刀面磨损会对加工表面残余应力产生重要影响。以弱刚度高精度件齿圈为研究对象,研究后刀面磨损对残余应力的影响。设计了刀具磨损几何模型,建立了齿圈切削二维仿真有限元模型... 残余应力是衡量加工表面质量的一项重要指标,切削过程中刀具后刀面磨损会对加工表面残余应力产生重要影响。以弱刚度高精度件齿圈为研究对象,研究后刀面磨损对残余应力的影响。设计了刀具磨损几何模型,建立了齿圈切削二维仿真有限元模型,通过仿真分析了不同后刀面磨损量条件下齿圈加工表面残余应力,得到了残余应力随后刀面磨损量的变化规律,并利用钻孔法测试了残余应力,结果表明,仿真数据可靠。 展开更多

关键词 后刀面磨损 残余应力 有限元模拟 应力测试

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冷却液压力对42CrMo切槽用内冷刀具耐磨性和切屑形貌的影响 被引量：2

16

作者 彭震 王云志 +2 位作者 黄威武 刘志林 李勋 《硬质合金》 CAS 2018年第4期273-277,共5页

本文采用具有精准喷射冷却液的内冷切槽刀具进行42CrMo切槽试验,通过与传统冷却进行对比分析,探索冷却液压力对刀具磨损和切屑形貌的影响规律。试验结果表明:较传统冷却相比,内冷切槽刀具在35 bar和75 bar压力条件下都能提高刀具的耐磨... 本文采用具有精准喷射冷却液的内冷切槽刀具进行42CrMo切槽试验,通过与传统冷却进行对比分析,探索冷却液压力对刀具磨损和切屑形貌的影响规律。试验结果表明:较传统冷却相比,内冷切槽刀具在35 bar和75 bar压力条件下都能提高刀具的耐磨性和断屑效果;随着冷却液压力的提高,刀片的磨损有明显减小的趋势;切屑形貌在35 bar和75 bar的冷却液压力条件下有明显的改善,由传统冷却下的紧密型饼状切屑转变为松散型切屑,在80 m/min的线速度下呈C形切屑。 展开更多

关键词 冷却液压力 切槽 42CrMo 后刀面磨损 切屑形貌

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AISI 304不锈钢铣削加工刀具磨损实验研究 被引量：1

17

作者 神会存 肖顺根 宋萌萌 《现代机械》 2017年第2期4-6,共3页

AISI 304不锈钢具有低导热性和高韧性等特性,切削加工性较差。研究采用复合涂层硬质合金铣刀,对AISI 304不锈钢进行了端铣实验研究,考察后刀面磨损情况。实验表明,进给率对磨损的影响大于切削速度。针对刀具后刀面磨损,给出了相对较好... AISI 304不锈钢具有低导热性和高韧性等特性,切削加工性较差。研究采用复合涂层硬质合金铣刀,对AISI 304不锈钢进行了端铣实验研究,考察后刀面磨损情况。实验表明,进给率对磨损的影响大于切削速度。针对刀具后刀面磨损,给出了相对较好的切削条件组合。 展开更多

关键词 AISI 304不锈钢 复合涂层硬质合金刀具 端铣 后刀面磨损

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切削速度对硬态AISIH13钢切削性能的影响研究 被引量：1

18

作者 何光春 《现代制造技术与装备》 2018年第4期33-35,共3页

采用超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13(HRC53),并以光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)等对切屑、刀具、工件表面、切削力以及切削温度进行检测。结果表明,随着切削速度的增大,切削力减小,切削温... 采用超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13(HRC53),并以光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)等对切屑、刀具、工件表面、切削力以及切削温度进行检测。结果表明,随着切削速度的增大,切削力减小,切削温度提高;切屑卷曲程度降低,由浅蓝色向褐色转变;后刀面磨损虽有波动,但总体呈降低趋势。 展开更多

关键词 高速硬态切削 切削性能 后刀面磨损

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不等底刃形状分布对球头立铣刀寿命影响的研究

19

作者 林海勇 《机电技术》 2022年第1期54-56,63,共4页

为研究球头立铣刀不等底刃形状分布对刀具寿命的影响,选用不等底刃形状分布球头立铣刀与对称底刃形状分布球头立铣刀进行对比实验。通过超景深测量仪与测力仪采集试验过程数据信息的方法,从而得到不等底刃形状分布对刀具寿命的影响规律... 为研究球头立铣刀不等底刃形状分布对刀具寿命的影响,选用不等底刃形状分布球头立铣刀与对称底刃形状分布球头立铣刀进行对比实验。通过超景深测量仪与测力仪采集试验过程数据信息的方法,从而得到不等底刃形状分布对刀具寿命的影响规律。实验表明:在面铣工况下,不等底刃形状分布相比对称底刃形状分布的球头立铣刀,刀具弯矩减小,刀具寿命显著提高。本研究对球头铣刀设计与优化具有指导意义。 展开更多

关键词 球头立铣刀 弯矩 后刀面磨损 刀具寿命

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基于后刀面磨损的铣削加工误差研究

20

作者 郭厚焜 官海兵 游全根 《工具技术》 北大核心 2007年第7期56-58,共3页

对铣削加工过程中后刀面磨损对加工精度的影响进行了分析和研究,建立了基于刀具后刀面磨损的铣削加工误差的数学模型。

关键词 后刀面磨损 加工误差 数学模型

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