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《沈阳理工大学》 2013年
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硬质合金刀具切削钛合金刀具磨损机理的试验研究

王琳琳  
【摘要】:由于钛合金密度小、强度高、机械性能好等特点,在各个行业中得到广泛应用,其生产和制造的需求越来越多。但是钛合金导热系数低、弹性模量小、化学活性高等特性,使其成为一种典型的难加工材料。在钛合金的切削加工中存在加工效率低、刀具寿命短、加工质量差等问题。特别是刀具磨损问题,成为影响钛合金切削效率的主要原因之一。目前切削钛合金常用的刀具材料是硬质合金。国内对硬质合金刀具切削钛合金的研究方向主要集中在涂层与细晶硬质合金上,而刀具化学成分的含量对刀具磨损状态影响的研究不多。因此本课题从硬质合金的材料性能以及不同牌号刀具的化学成分入手,研究不同牌号刀具切削钛合金刀具磨损的情况,分析刀具材料中各化学成分对刀具磨损的影响。对不同切削速度下刀具的磨损机理与磨损特征进行研究,分析了在低、中、高速切削时三种刀具的磨损机理对其磨损速度的影响。同时分析切削速度对刀具耐用度的影响关系,以及刀具磨损对已加工表面粗糙度的影响规律。 通过不同牌号硬质合金刀具切削加工钛合金的试验研究,得出硬质合金刀具切削TC4钛合金的磨损机理主要是粘结、扩散、氧化、剥落磨损及破损,并且刀具的主要磨损形式会随着切削速度的变化而发生改变。高速切削时以氧化、扩散磨损为主;低速切削时以粘结磨损为主。刀具材料的化学成分中TiC、TaC合金以及Co元素的含量对刀具磨损的影响较大。建立切削速度与三种刀具耐用度的泰勒关系式,从分析公式中得出YT15刀具的耐用度对切削速度最敏感,YG8刀具次之,切削速度对YW2刀具的耐用度影响最小。与低速切削时相比,高速切削已加工表面粗糙度值较小。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TG501

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