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表面微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具的切削性能研究洪继伟,魏昕,谢小柱,华显刚广东工业大学机电工程学院摘 要:研究了不同形状和不同结构尺寸的表面微织构陶瓷刀具切削45#淬火钢后,陶瓷刀具的前刀面月牙洼磨损形貌和后刀面磨损量,进而分析表面微织构对陶瓷刀具的作用机理和不同表面微织构的影响.其中,分别针对无微织构和三种不同形状,不同深度,宽度和间距的表面微织构陶瓷刀具做了单因素切削实验.实验结果表明,具有表面微织构的陶瓷刀具切削性能优于无微织构陶瓷刀具,过大的深度,宽度和间距反而不利于刀具前刀面的减摩.刀具表面微织构深度为10μm,宽度为25μm,间距为50μm时,与切削刃平行的横向微织构陶瓷刀具的切削性能最好,即该表面微织构的减摩效果最明显.关键词:表面微织构;陶瓷刀具;切削性能;激光加工;......
微织构刀具切削钛合金的研究进展唐联耀1,唐玲艳1,李鹏南2,邱新义21. 广东科技学院机电工程学院2. 湖南科技大学机电工程学院摘 要: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.关键词:钛合金;微织构刀具;切削机理;研究进展;......
激光加工刀具表面微织构的应用研究刘泽宇,魏昕,谢小柱,华显刚广东工业大学机电工程学院摘 要:切削加工过程中,刀具与工件材料,切屑近距离发生摩擦,产生极高的切削温度和较大的切削力,刀具磨损剧烈.如何延长刀具寿命,抑制刀具的快速磨损成为现阶段研究切削加工的核心课题.刀具表面微织构具有减小切削力,降低切削温度,减缓刀具的磨损的作用,从而能够延长刀具的使用寿命.激光加工技术加工范围广泛,安全可靠,加工精度高,自动化程度高,成为目前加工表面微织构技术中应用极为广泛的技术.研究激光加工刀具表面微织构特别是陶瓷刀具表面微织构,具有重要的理论研究价值与广阔的应用前景.关键词:刀具;激光加工;微织构;减摩;切削加工;......
微织构自润滑刀具干切削0Cr18Ni9奥氏体不锈钢的切削性能龙远强,邓建新,周后明,易斌湘潭大学机械工程学院摘 要:采用激光加工方法在硬质合金刀具的前刀面加工出微织构,并在微织构中填充固体润滑剂制成微织构自润滑刀具;使用微织构自润滑刀具,微织构刀具以及传统硬质合金刀具分别对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢进行干切削试验,并对比了它们的切削性能.结果表明:与传统刀具相比,微织构自润滑刀具能有效提高切削性能(主切削力减小了8%~16%,切削温度降低了15%~24%),增加切屑的曲卷,改善刀具的粘着磨损现象.关键词:微织构刀具;切削加工;奥氏体不锈钢;固体润滑剂;......
激光微织构化铝合金表面的摩擦磨损研究刘强1,刘思思1,2,刘金刚1,2,唐志成1,武云文1,廖君慧31. 湘潭大学机械工程学院3. 湖南江滨机器(集团)有限责任公司摘 要:采用脉冲Nd∶YAG激光器在铝合金试件表面加工出具有规则形貌的圆形凹坑阵列,借助HSR-2M型高速往复摩擦磨损实验机,在滑动速度为0.15m/s,载荷10N的条件下,考察了乏油条件下圆形凹坑表面微织构的几何参数对"球-面"摩擦副摩擦学性能的影响,分析了激光加工对铝合金表面显微硬度的影响,并采用超景深显微系统对试件及对偶摩擦副表面的磨损特性进行了研究.结果表明,激光加工提高了铝合金基底的显微硬度;在乏油条件下,微织构化铝合金表面的平均摩擦系数与无织构表面相比明显减小,且波动稳定;经磨痕形貌分析可知,微织构化铝合金表面磨损程度减轻,当微......
低速WEDM制备的微织构螺旋微铣刀的铣削实验研究巩亚东,金丽雅,孙瑶,苏志朋东北大学机械工程与自动化学院摘 要:基于五轴低速走丝电火花线切割机床与回转机构相结合的加工方法,制备了后刀面具有微织构的螺旋微铣刀.建立了微织构螺旋微铣刀微刃单元的切削力理论模型,并开展微织构微铣刀与常规微铣刀的对比实验研究.结果表明:微织构螺旋微铣刀的切削力相对于常规刀具降低了30%~40%,相同加工条件下,微织构螺旋微铣刀所加工的表面粗糙度降低至0.745μm,而常规微铣刀所加工的表面粗糙度为1.130μm.关键词:电火花加工;线切割;微织构;微铣刀;微铣削;......
激光微织构与自组装对铝合金表面润湿性的影响李杰1,王超磊2,刘玉德1,高东明1,张会臣31. 北京工商大学材料与机械工程学院2. 北京仿真中心航天系统仿真重点实验室3. 大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院摘 要:利用激光加工在铝合金表面进行微织构,通过自组装工艺在微织构表面修饰有机硅烷分子膜,制备得到具有疏水/超疏水性表面.利用扫描电镜,三维形貌仪,接触角测量仪对微织构表面微观形貌和润湿性进行表征.结果表明:激光微织构具有的微米级粗糙结构与自组装分子膜的共同作用对超疏水表面的构建具有重要作用;接触角随激光微织构加工间距(50100μm)的减小而增大,且与微织构的形貌类型相关.漂浮承载实验表明,超疏水表面符合Cassie-Baxter状态模型,且可有效提高平台的漂浮承载能力.关键词:润......
硬质合金基体微织构对TiAlN涂层摩擦性能的影响冯爱新1,2,何叶2,杨润2,薛伟1,曹宇鹏2,李峰平1,田良3,谢华锟3,陈云31. 温州大学机电工程学院2. 江苏大学机械工程学院3. 成都工具研究所股份有限公司摘 要:采用光纤激光在硬质合金表面进行了激光微织构工艺(不同微凹坑直径,深度及织构密度),利用PVD法对微织构后的硬质合金表面进行TiAlN涂层沉积.在不同速度下(0.02m/s和0.04m/s)进行了摩擦磨损实验,对比分析了不同织构的摩擦系数,利用扫描电镜研究了表面磨损形貌,电子天平测量磨损量,并进行了磨损机理分析.结果表明,基体微织构后涂层表面的摩擦系数比基体无织构的摩擦系数稳定,微织构直径对基体涂层的摩擦磨损性能影响较大.基体微织构后的涂层具有较好的减摩效果.关键词:硬质......
不同形貌微织构自润滑陶瓷刀具切削性能的对比屠春娟1,2,郭旭红2,郭大林2,陈亚东2,关集俱11. 苏州工业职业技术学院2. 苏州大学机电工程学院摘 要:采用激光技术在Al2O3/TiC陶瓷刀具前刀面加工出微凹坑和微沟槽2种微织构,并填充MoS2固体润滑剂制备得到微织构自润滑刀具,研究了不同形貌微织构自润滑刀具对淬硬钢的切削性能,并与传统无织构陶瓷刀具的进行了对比.结果表明:在不同切削条件下,采用微凹坑织构刀具切削时的主切削力较采用无织构刀具的平均降低了26.91%,而采用微沟槽织构刀具切削时的平均下降了15.85%;在切削速度较高,进给量和背吃刀量均较小的条件下,采用微织构刀具切削后工件的表面粗糙度较采用无织构刀具的有明显下降;微凹坑织构刀具切削后的切屑变形程度明显低于微沟槽织构刀具和无织构刀具切削......
剪切应力对Ti-6Al-4V合金α相形核及微织构形成的影响张金虎1,徐东生1,滕春禹2,王皞1,李学雄1,孙佳1,杨锐11. 中国科学院金属研究所2. 中国航空综合技术研究所摘 要:采用相场动力学方法模拟Ti-6Al-4V合金中β→α转变过程,研究钛合金中不同方向的外加剪切应力对α析出相变体形核及微织构形成的影响.模型输入数据来自Pandat热力学与动力学数据库及Jmat Pro(TTT-Ti).选取x[101]-y[12■]-z[■11]坐标系,保持时效温度不变,分别沿(101)[■11]β或(12■)[■11]β施加不同大小(10,30及50MPa)的正反向切应力,考察剪切加载对合金微观组织演化的影响.结果表明:过冷度一定时,随剪切应力增大,析出变体与剪切应力之间的弹性相互作用在相变过程中逐渐起主......