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涂层及槽型对硬质合金刀片切削性能影响研究

岳鑫  
【摘要】:随着制造技术的发展与进步,三维槽型的硬质合金涂层刀片应用越来越广泛,尤其是其优异的断屑性能、高硬度和高耐磨性等特点,被越来越多地应用于高速切削,干式切削、微量润滑切削等先进制造领域。涂层和槽型是影响刀片切削性能的两个重要因素。涂层具有硬度高、润滑性好、高温性能优异等特点,可有效改善刀具切削性能,延长刀具使用寿命;槽型结构直接影响刀片的断屑性能和切削力大小,同时对控制切削热的产生与传递具有重要意义。 本文选用三种不同涂层和槽型结构的车削刀片进行试验,首先使用划痕测试仪和轮廓测量仪对试验刀片的涂层—基体结合力、涂层摩擦系数和刀片槽型轮廓进行测量,然后在相同的切削条件下进行切削力、切削热和磨损试验,并借助扫描电镜和能谱仪对刀片的磨损形貌和磨损微区成分进行检测,研究了不同涂层和槽型结构对刀片切削性能的影响,对刀片磨损机理进行深入分析。 研究表明:切削过程中刀片的切削力和切削热因其涂层和槽型结构而异,且刀片的磨损形式和磨损特征也各不相同。本文通过对试验结果的分析与计算,提出了刀片对切削热的流向控制能力系数η的计算公式及其代表意义,为评价不同刀片在切削过程中对切削热流向的控制能力提供了参考。本研究为改善涂层工艺和合理使用各牌号涂层提供依据,为断屑槽的设计和正确选用提供支持和参考。


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