亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        涂層刀具鉆削金屬基復(fù)合材料

        2015-12-05 04:57:33供稿李夢君
        金屬世界 2015年3期
        關(guān)鍵詞:刀面軸向刀具

        供稿|李夢君

        涂層刀具鉆削金屬基復(fù)合材料

        供稿|李夢君

        為改善金屬基復(fù)合材料的加工質(zhì)量,提高加工精度,對表面涂覆金剛石薄層的涂層刀具開展了鉆削實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,與未涂層刀具相比,涂層刀具軸向力小,磨損程度輕,鉆孔幾何輪廓規(guī)則且表面質(zhì)量好,是鉆削加工金屬基復(fù)合材料的優(yōu)先首選。

        金屬基復(fù)合材料是以金屬或合金為基相、以顆粒和纖維等為增強(qiáng)體的復(fù)合材料,具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,如高強(qiáng)度、耐高溫、彈性模量、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)導(dǎo)電導(dǎo)熱、抗輻射性能和阻燃阻潮等。因而在汽車、航空航天、軍工裝備、儀器儀表和船舶等領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用。但硬度高且脆性大同樣是其突出的性能劣勢。特別是在深加工制作中,因硬脆、層間結(jié)合強(qiáng)度低且導(dǎo)熱性差,切削時極易出現(xiàn)分層和裂紋等狀況,破壞切削過程動態(tài)平衡,導(dǎo)致軸向力異常增大,切削熱產(chǎn)生量增加,從而造成刀具嚴(yán)重磨損[1-2]。

        目前,刀具磨損已成為困擾金屬基復(fù)合材料加工質(zhì)量和精度的瓶頸因素。為了改善這一現(xiàn)狀,本文從提高刀具耐磨性能的角度,采用表面涂覆金剛石薄層的刀具進(jìn)行鉆削實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了金屬基復(fù)合材料的鉆削加工刀具材料的新方向。

        鉆削實(shí)驗(yàn)

        為了改變切削金屬基復(fù)合材料過程中出現(xiàn)的刀具磨損,重新選取了表面涂覆金剛石薄層的刀具,并變切削為鉆削工藝,在數(shù)控鉆床上進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn),見圖1。為消除非工藝因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成的干擾,實(shí)驗(yàn)前嚴(yán)格控制各種變量,主要進(jìn)行了表面修整處理,并制成多個相同尺寸規(guī)格的試件為樣本。實(shí)驗(yàn)中,以軸向力、鉆削加工前后刀具表面形貌及鉆孔形貌質(zhì)量作為評價指標(biāo)。軸向力的測定則采用自行搭建的由計算機(jī)、測力儀、電荷放大器和信號采集卡等儀器設(shè)備組成的測力系統(tǒng)。其中測力儀為壓電式三向測力儀,電荷放大器為其附帶設(shè)備。鉆削加工前后刀具表面形貌與鉆孔形貌的測量,采用工具測量顯微鏡和掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察,盡可能提高測量的信度。同時控制變量,保障在相同參數(shù)條件下進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)控制組采用未涂層刀具,選取同樣的金屬基復(fù)合材料作為加工對象,測定軸向力,觀察鉆削加工前后刀具表面形貌以及鉆孔形貌。

        圖1 涂層刀具外觀

        軸向力變化

        通過反復(fù)操作,綜合各種數(shù)據(jù)指標(biāo)不難看出,相同實(shí)驗(yàn)條件下涂層刀具的軸向力均小于未涂層刀具。以進(jìn)給速率0.6 mm/s和刀具轉(zhuǎn)速100 r/s為例,未涂層刀具對應(yīng)的軸向力分別為97和102 N,涂層刀具的分別為84和93 N,降低約13.4 %和8.8 %。原因在于,涂層減小了刀具參與切削過程的切削刃面積,從而降低了刀具前后刀面與金屬基復(fù)合材料切屑間的摩擦因數(shù),導(dǎo)致軸向力減小。

        雖然涂層刀具的軸向力與進(jìn)給速率呈正比關(guān)系,與刀具轉(zhuǎn)速呈反比關(guān)系,但與未涂層刀具相比,整體減小這一規(guī)律并未改變。依據(jù)切削原理,可以認(rèn)為進(jìn)給速率通過改變切削深度進(jìn)而影響刀具軸向力[3-4]。具體而言,進(jìn)給速率增大,鉆削過程中所受的阻抗力、摩擦力增大,致使刀面被持續(xù)擠壓,軸向力自然增大。而刀具轉(zhuǎn)速加快,一方面增大了切削速度,切削生熱量隨之增多,摩擦因數(shù)隨之減小;另一方面,切削厚度減小,去除材料的變形幾率降低,變形程度減弱。由此,導(dǎo)致軸向力呈現(xiàn)遞增趨勢。

        刀具表面形貌及鉆孔形貌

        鑒于后刀面為鉆削過程中刀具磨損最為嚴(yán)重的部位[5],因此,實(shí)驗(yàn)中著重針對刀具后刀面形貌的變化進(jìn)行了對比分析。相同實(shí)驗(yàn)條件下,采用鉆削工藝加工金屬基復(fù)合材料后,涂層刀具和未涂層刀具的后刀面均存在著磨痕和凹坑。但程度明顯不同,相比較而言,涂層刀具表面磨痕較淺、較勻稱且只出現(xiàn)在局部區(qū)域,見圖2。這主要是因?yàn)榻饎偸繉拥膬?yōu)異性能在鉆削過程中賦予涂層刀具耐磨耐熱的特性,間接減輕了刀具表面磨損程度。反觀未涂層刀具,磨痕明顯且遍及表面,這主要是鉆削過程中刀具與金屬基復(fù)合材料撞擊,形成了深淺不均、無序排布的凹坑。通過數(shù)據(jù)分析,由于金屬基復(fù)合材料硬脆且導(dǎo)熱差的特性,導(dǎo)致鉆削過程中生熱積聚并傳遞至刀具切削刃與切屑交接界面,加之切屑的持續(xù)擠壓摩擦,造成了未涂層刀具后刀面嚴(yán)重磨損[6]。

        而通過對鉆削成孔的局部形貌觀察,詳見圖3,涂層刀具鉆孔的幾何形狀較為規(guī)整,孔壁面無毛刺,形貌質(zhì)量較好。未涂層刀具鉆削的孔壁輪廓形狀欠規(guī)整、毛刺密集且出口存在明顯的分層。由此可見,涂層刀具鉆削工藝的確是加工金屬基復(fù)合材料的不二首先。

        圖2 鉆削加工金屬基復(fù)合材料刀具后刀面形貌對照: (a) 涂層刀具; (b) 未涂層刀具

        圖3 鉆削孔局部形貌對照: (a) 涂層刀具; (b) 未涂層刀具

        結(jié)束語

        為了改善金屬基復(fù)合材料的加工質(zhì)量,提高加工精度,通過對涂層刀具鉆削實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析,認(rèn)為涂層刀具相較未涂層刀具的軸向力小,磨損程度輕,鉆孔幾何輪廓規(guī)則且表面質(zhì)量好,在鉆削加工金屬基復(fù)合材料上更具優(yōu)越性。

        [1] 高宏力, 許明恒, 傅攀. 基于動態(tài)樹理論的刀具磨損監(jiān)測技術(shù). 機(jī)械工程學(xué)報, 2006, 42(7): 227-230.

        [2] 熊良山, 嚴(yán)曉光, 張福潤. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2007.

        [3] 周澤華, 于啟勛. 金屬切削原理. 上海: 上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 1993.

        [4] 艾興, 劉戰(zhàn)強(qiáng), 趙軍. 高速切削加工技術(shù). 北京: 國防工業(yè)出版社, 2003.

        [5] 謝峰, 劉正士, 楊海東. 金屬切削刀具前、后刀面摩擦狀況的數(shù)值模擬. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報, 2004, 22(2): 223-227.

        [6] 劉東, 陳志同, 陳五一. 碳纖維復(fù)合材料高速鉆削實(shí)驗(yàn)研究. 工具技術(shù), 2009, (7): 10-13.

        Metal Matrix Composites Drilling with Coated Tool

        / LI Meng-jun

        10.3969/j.issn.1000–6826.2015.03.17

        李夢君(1972—), 女, 德州人, 副教授, 主要研究方向: 材料工程, E-mail: dzlmj253000@163.com。通信地址:253000德州市德城區(qū)如意苑7號樓2單元102。

        德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系, 山東 德州 253000

        猜你喜歡
        刀面軸向刀具
        常用刀具后刀面的形成分析
        鉆尖直線刃后刀面的砂輪磨削軌跡算法研究
        大型立式單級引黃離心泵軸向力平衡的研究
        無織構(gòu)刀具與織構(gòu)刀具銑削性能對比研究
        荒銑加工軸向切深識別方法
        切削刀具刃口形貌對刀具使用壽命的影響
        巧切面包不掉渣
        伴侶(2017年6期)2017-06-07 08:55:22
        多功能刀具
        微小型薄底零件的軸向車銑實(shí)驗(yàn)研究
        山高刀具推陳出新迎馬年——山高刀具2013秋季新聞發(fā)布會
        国产亚洲日本人在线观看| 最近中文字幕完整版免费 | 女同视频一区二区在线观看| 国产激情综合在线观看| 色偷偷偷在线视频播放| 精品水蜜桃久久久久久久 | 国产肉体ⅹxxx137大胆| 一区二区在线亚洲av蜜桃| 看全色黄大色大片免费久久久| 曰日本一级二级三级人人| 男女性杂交内射妇女bbwxz| 免费男人下部进女人下部视频 | 亚洲处破女av一区二区| 国产精品自线一区二区三区| 人妻无码一区二区视频| 无码日韩AⅤ一区二区三区| 中文字幕日韩一区二区不卡| 亚洲成在人线视av| 国产色秀视频在线播放| 欧美激情中文字幕在线一区二区| 999久久久免费精品国产牛牛| 亚洲日本中文字幕乱码| 国产免码va在线观看免费| 国产如狼似虎富婆找强壮黑人| 久久久国产精品樱花网站| 一区二区三区人妻在线| 精品国产yw在线观看| 日本丰满人妻xxxxxhd| 亚洲AVAv电影AV天堂18禁 | 亚洲码欧美码一区二区三区| 久久精品国产亚洲av蜜臀| 亚洲中文无码精品久久不卡| 少妇人妻偷人中文字幕| 黄片大全视频在线播放| 久久99精品国产99久久6尤物| 久热re在线视频精品免费| 亚洲一区二区三区在线看| 性xxxx18免费观看视频| 久久人人爽人人爽人人av东京热 | 国产高清在线精品一区不卡| 天堂中文а√在线|