深孔钻刀刃微织构技术研究

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深孔加工切削条件恶劣,润滑、散热及排屑困难,刀具耐用度较低。因此,如何降低刀具磨损,提高刀具耐用度一直是制造领域的研究热点。人们以往对刀具耐磨性的研究,主要集中于对新型材料的开发利用,忽略了刀具本身表面形貌对润滑性能的影响。现代仿生学与摩擦学认为,合理的表面微织构具有良好的减摩性,近年来涌现出的微织构刀具更说明了其用于切削加工的可行性。因此,本论文通过对表面微织构润滑的研究,设计一种新型微织构深孔钻,以此提高深孔钻的耐用度。  本文从流体动压的角度对微织构油膜的承载能力进行理论研究,用FLUENT软件模拟微织构油膜的承载能力,用ABAQUS软件模拟微织构刀具的切削加工性能,得到最佳微织构尺寸参数。通过激光加工试验,分析激光参数对YG8硬质合金表面微织构的尺寸和表面质量的影响,并得到最佳激光参数,以此制备不同微织构尺寸的车刀片。用所制车刀片与无织构车刀片进行车削对比试验,分析微织构对切削力的影响,得到最佳微织构与激光参数。用最佳激光参数在深孔钻刀齿的前刀面或后刀面加工微织构,并与无织构深孔钻进行深孔钻削对比试验,分析微织构对钻削轴向力、钻削扭矩及刀具磨损的影响,结果表明,深孔钻更能发挥微织构加强润滑、降低磨损的作用,深孔钻后刀面不宜采用微织构设计,前刀面设计微织构为最佳方案。
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