【摘要】：聚晶金剛石(PCD)刀具具有硬度高、耐磨性好、熱膨脹系數(shù)和摩擦系數(shù)低等優(yōu)越特性,可在高速切削中獲得較高加工精度和加工效率,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車等諸多加工領(lǐng)域。干式切削技術(shù)是一種目前新興的綠色加工技術(shù),可完全實現(xiàn)不使用切削液而進(jìn)行切削加工,從根本上消除了傳統(tǒng)切削污染環(huán)境、危害工人健康等諸多負(fù)面影響。將PCD刀具的高速切削技術(shù)和干式切削技術(shù)相互結(jié)合,發(fā)揮各自優(yōu)點,發(fā)展PCD刀具高速干式切削技術(shù),將會是未來切削加工技術(shù)的一個重要方向。但缺乏切削液的作用,采用干式切削必然會造成切削溫度升高、切削力增大,從而導(dǎo)致刀具磨損速率加快、加工效率降低,這對PCD刀具干式切削的實際生產(chǎn)造成了一定的不利,針對這種情況,本文基于工程實際,選用兩種不同型號的PCD刀具對錫鉛銅合金CuSn7Pb15-C進(jìn)行高速干式切削試驗,對刀具磨損過程和加工能力進(jìn)行了對比分析,研究了刀具材料對刀具磨損的影響,探討了PCD刀具干式切削在實際生產(chǎn)中的可行性;同時探究了不同條件下刀具的磨損形態(tài)和磨損機(jī)理差異。首先,采用CTB010和CMX850兩種型號的PCD刀具進(jìn)行了干式切削精加工試驗,并對刀具的磨損過程和磨損量進(jìn)行了對比分析,研究了刀具材料對刀具磨損的影響,結(jié)果表明:隨著切削工件數(shù)量的增加,兩種刀具的磨損程度均呈緩慢上升趨勢,但CTB010刀具的磨損速率較CMX850快,在加工完相同數(shù)量工件后更早達(dá)到了磨鈍標(biāo)準(zhǔn),對比兩者的加工效率,CMX850刀具優(yōu)勢明顯,可在生產(chǎn)實踐中進(jìn)行推廣應(yīng)用。CMX850刀具在干式切削中表現(xiàn)出更好的耐高溫磨損能力和更強(qiáng)的抗粘結(jié)能力;同時前者金剛石顆粒尺寸更小,刀具刃口更鋒利,在被磨損時不易造成大的缺口,故CMX850刀具的切削性能和加工質(zhì)量要優(yōu)于CTB010。其次,利用體視顯微鏡和掃描電鏡對加工后兩種型號的PCD刀具進(jìn)行了磨損形態(tài)的觀察,結(jié)果表明:CTB010磨損形式主要表現(xiàn)為前刀面的片狀剝落和后刀面的輕微破損;CMX850主要表現(xiàn)為微崩刃,另外在切削過程中兩種刀具都存在著不同程度的脆性破損,其特征主要表現(xiàn)為崩刃、切削刃整體斷裂以及前后刀面的大面積剝落。最后,通過X射線能譜儀分析了刀具磨損區(qū)域化學(xué)成分,結(jié)果表明:在高速干式切削過程中,磨損的主要原因是切削高溫作用下的擴(kuò)散、氧化和粘結(jié)磨損,其中氧化磨損主要由金剛石刀具中C和Co在高溫作用下發(fā)生氧化反應(yīng)降低刀具強(qiáng)度而形成;擴(kuò)散磨損主要由工件材料和刀具材料元素間的相互擴(kuò)散削弱了刀具切削性能所造成。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.11;TG506

【參考文獻(xiàn)】

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1 王麗丹;陶桂寶;鐘金龍;;環(huán)保切削液的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué));2015年04期

2 陳海深;張喜平;;風(fēng)冷條件下硬態(tài)切削過程仿真[J];航空精密制造技術(shù);2014年06期

3 孫濤;秦錄芳;;準(zhǔn)干式切削技術(shù)的研究進(jìn)展[J];機(jī)床與液壓;2014年01期

4 丁豐梅;駱軍軍;;基于綠色制造的干式切削技術(shù)的研究與應(yīng)用[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2011年01期

5 蘇宇;何寧;李亮;;低溫最小量潤滑高速銑削鈦合金的試驗研究[J];中國機(jī)械工程;2010年22期

6 儲開宇;;綠色高速干式切削技術(shù)[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2010年27期

7 蘇宇;何寧;李亮;;高速車削中低溫最小量潤滑方式的冷卻潤滑性能[J];潤滑與密封;2010年09期

8 嚴(yán)魯濤;袁松梅;劉強(qiáng);;綠色切削高強(qiáng)度鋼的刀具磨損及切屑形態(tài)[J];機(jī)械工程學(xué)報;2010年09期

9 劉獻(xiàn)禮;王艷鑫;郭凱;;綠色切削技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];航空制造技術(shù);2009年13期

10 侯亞麗;商珊珊;顧禮鐸;李長河;;綠色切削加工技術(shù)[J];精密制造與自動化;2007年04期

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