微量润滑下涂层刀具的切削性能及磨损特性研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LHL1111111111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
长期以来,人们为了降低切削温度、延长刀具使用寿命、改善加工质量和提高生产率,通常在切削过程中浇注大量的切削液,即湿式切削占主导地位。然而湿式切削不仅导致生产成本增加,还给人体健康和环境等带来很多负面影响,其应用越来越受到限制。不使用切削液的干式切削是理想的绿色切削技术,涂层刀具技术的发展也使得干式切削的范围不断扩大,但实践表明对于难加工材料,即使使用涂层刀具干式切削仍有一定困难。因此,一种介于干式切削与湿式切削之间的微小量润滑MQL(Minimum QuantityLubrication)切削技术的研究和应用受到普遍关注。  以涂层硬质合金刀具车削奥氏体不锈钢为例,采用试验研究及观察分析的方法,分析了切削用量参数、MQL参数及供液方位等对切削力和表面粗糙度的影响规律;研究了MQL条件下涂层硬质合金刀具的磨损特性及磨损规律,获得了刀具不同磨损区域的磨损形态。通过用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪对刀具不同磨损区域观察分析,揭示了MQL条件下涂层硬质合金刀具的磨损失效机理。  切削力试验研究结果表明,①随着进给量f的增大切削力增大,而随着切削速度vc的提高切削力略有下降。②供液方位对切削力的影响较为显著,其中前、后刀面同时供液时切削力最小,其次是单后刀面供液,而单前刀面供液切削力仅略低于干式切削。③空气压力p和切削液流量Q对切削力的影响存在饱和值,在本次试验条件下(vc=110m/min,f=0.2mm/r,ap=1.5mm),空气压力p和切削液流量Q的饱和值分别为约0.6MPa和33ml/h。④随着刀具磨损的增大切削力增大,但始终小于干式切削。  表面粗糙度试验研究结果表明,①进给量f对表面粗糙度具有显著的影响,而切削速度vc的影响很小。②前、后刀面同时供液时表面粗糙度最小,其次是单后刀面供液,而单前刀面供液时表面粗糙度仅略低于干式切削。⑧随着空气压力p和切削液流量Q的增大,表面粗糙度下降,但幅度很小。  综合两方面的试验研究结果,从简化MQL切削系统考虑,实际使用中采用单后刀面供液,空气压力p和切削液流量Q分别取约0.6MPa和33ml/h即可获得良好的工艺效果。  对刀具磨损区域的观察、测量结果表明,与干式切削相比,MQL条件下刀具磨损明显得以改善,后刀面磨损均匀,刀尖磨损和边界沟槽磨损显著减小,刀具寿命提高1.1倍以上。进一步用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪对刀具磨损区域的观察分析表明,涂层刀具前刀面出现了月牙洼磨损,尤其干切削条件下比较严重,这主要是由于粘结磨损造成的。涂层刀具的后刀面和刀尖处的涂层剥落严重,相对于干式切削,MQL条件下涂层剥落后露出的刀具基体磨损较轻,可见MQL能有效的降低磨损的发生。干切削时涂层刀具的边界沟槽磨损比较严重,主要是由于氧化磨损和粘结磨损共同作用的结果。
其他文献
肉牛泰勒焦虫病是由于牛红细胞、巨噬细胞、淋巴细胞内寄生有泰勒科、泰勒属的各种原虫而发生的一种血液原虫病.主要病原是环形泰勒虫,分布广泛,黄牛等都能够感染,往往呈地方
基于视觉的道路识别技术是智能汽车实现自动防撞功能的基础,也是国内外自动控制研究领域的热点。本文针对以TI公司TMS320DM6437处理器为核心构建的汽车视觉系统为硬件平台,通
电主轴是高可靠性、长寿命产品,其价格往往也很昂贵。对这类产品,在试验室里只能获得小样本甚至是极小样本下的试验数据。因此,本文针对电主轴的退化失效机理,围绕如何根据小样本
本文通过对荣华二采区10
期刊
滑动轴承在高速运转条件下,润滑介质发热有可能导致轴承的热变形甚至卡死失效。通过改变摩擦副表面的润湿性和微观形貌来改善表面摩擦学性能,是目前相关领域的研究热点。已有的
可靠的矿井通风系统是矿井安全生产的基本保障。矿井通风系统的可靠性可分为灾变时期的可靠性和正常时期的可靠性。本文应用图论知识、矿井通风基本理论及系统可靠性理论对矿
长平矿3#煤层四盘区高瓦斯区域巷道掘进过程中多次出现喷孔、夹钻等瓦斯动力现象,属于较难抽采煤层,严重影响矿井生产安全。为了解决3#煤层瓦斯灾害,长平矿井确定了通过开采保护层
煤矿生产过程中,膨胀性软岩结构和力学性能的恶化会导致巷道围岩变形大大增加,并使得巷道的掘进、支护与维修问题十分突出,它不但给矿井的安全生产带来极大的威胁,而且也造成了巨
随着现代煤矿综采技术的发展,液压支架的承载能力、支撑高度以及移架速度在不断提高,安全阀作为液压支架的主要控制元件之一,各项技术指标也在不断创新。本文对郑煤机集团最
随着煤矿开采深度的增加,安全隐患日益突出,安全事故时有发生。其中瓦斯爆炸、煤与瓦斯的突出、煤尘爆炸等主要灾害一直是煤矿安全生产预防的重中之重。为了预防或降低事故的