硬質(zhì)合金刀具刃口類金剛石涂層的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2021-01-12 17:53
硬質(zhì)合金作為一種工具材料已被廣泛應(yīng)用于切削刀具的制作中,但隨著科技的發(fā)展,單一的硬質(zhì)合金刀具已難以滿足現(xiàn)代制造工業(yè)的需求。涂層刀具的誕生在很大程度上解決了這一問題,它結(jié)合了刀具基體和涂層的優(yōu)點,從而達到改善刀具性能的目的。類金剛石(Diamond-like Carbon,縮寫DLC)為一種新型材料,它具有很多與金剛石相似的優(yōu)點,比如摩擦系數(shù)低、硬度高、抗磨損能力強等,非常適合做工具涂層。基于此,在國家自然科學(xué)基金項目“硬質(zhì)合金刀具微尺度刃口涂層技術(shù)與創(chuàng)成方法研究”(項目批準(zhǔn)號:51475276)的資助下,本文研究了表面制備了 DLC涂層的涂層刀具的性能。主要工作如下:(1)使用Abaqus軟件對涂層刀具進行了切削模擬。在閱讀文獻后,確定了材料模型、摩擦模型、切屑分離準(zhǔn)則以及模擬過程的相應(yīng)方程和各個參數(shù)。簡化切削過程為2D平面問題,并使用參數(shù)進行切削模擬。仿真完成后,通過Abaqus后處理分析了切屑的形成、刀具應(yīng)力分布和最大應(yīng)力對比、刀具溫度分布和最高溫度對比以及刀具切削力的變化。后處理表明,涂層對刀具的應(yīng)力和溫升有顯著的影響,對切削力的影響較小。參考仿真結(jié)果,在實際制備DLC涂層時,因...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1幾何模型??由于四邊形單元比三角形單元計算的仿真結(jié)果更精確,所以工件和刀具的網(wǎng)??
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圖2-2刀具模型刀尖放大圖??程參數(shù)選取如表2-2
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硬質(zhì)合金表面類金剛石涂層的研究進展[J]. 郭風(fēng)麗,彭文屹,馮亮,曾衛(wèi)軍,陸德平,王文君. 稀有金屬. 2014(04)
[2]等離子噴涂鎳基Al2O3梯度涂層的組織與結(jié)合性能[J]. 張金星,肖舒,馬得貴,程西云. 熱加工工藝. 2013(16)
[3]涂層刀具膜基結(jié)合面的仿生設(shè)計[J]. 謝峰,楊智能. 工具技術(shù). 2013(03)
[4]316不銹鋼表面沉積厚類金剛石膜層的性能研究[J]. 楊發(fā)展,沈麗如,高翚,劉海峰,王世慶. 功能材料. 2012(15)
[5]刀具涂層技術(shù)與設(shè)備的最新發(fā)展與應(yīng)用[J]. 馬忠臣. 機械工程師. 2012(04)
[6]不同方法制備的類金剛石薄膜的XPS和Raman光譜的研究[J]. 楊發(fā)展,王世慶,沈麗如,陳慶川. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[7]微噴砂預(yù)處理對硬質(zhì)合金上沉積類金剛石薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 胡芳,代明江,林松盛. 中國表面工程. 2011(03)
[8]Cr摻雜及Cr過渡層對類金剛石薄膜附著力的影響[J]. 孫麗麗,代偉,張棟,汪愛英. 中國表面工程. 2010(04)
[9]刀具涂層技術(shù)的新進展[J]. 付德君,楊慧娟,吳大維,范湘軍. 航空制造技術(shù). 2009(13)
[10]硬質(zhì)合金涂層刀具研究進展[J]. 劉海浪,羊建高,黃如愿. 鑿巖機械氣動工具. 2009(02)
碩士論文
[1]鈦合金正交切削的溫度場和切削力仿真與試驗研究[D]. 劉勝.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:2973257
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1幾何模型??由于四邊形單元比三角形單元計算的仿真結(jié)果更精確,所以工件和刀具的網(wǎng)??
??圖2-2刀具模型刀尖放大圖??程參數(shù)選取如表2-2。??表2-2工件J-C方程參數(shù)??材料名稱?A?B?n?C?m??TC4?860?683?0.4
圖2-2刀具模型刀尖放大圖??程參數(shù)選取如表2-2
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硬質(zhì)合金表面類金剛石涂層的研究進展[J]. 郭風(fēng)麗,彭文屹,馮亮,曾衛(wèi)軍,陸德平,王文君. 稀有金屬. 2014(04)
[2]等離子噴涂鎳基Al2O3梯度涂層的組織與結(jié)合性能[J]. 張金星,肖舒,馬得貴,程西云. 熱加工工藝. 2013(16)
[3]涂層刀具膜基結(jié)合面的仿生設(shè)計[J]. 謝峰,楊智能. 工具技術(shù). 2013(03)
[4]316不銹鋼表面沉積厚類金剛石膜層的性能研究[J]. 楊發(fā)展,沈麗如,高翚,劉海峰,王世慶. 功能材料. 2012(15)
[5]刀具涂層技術(shù)與設(shè)備的最新發(fā)展與應(yīng)用[J]. 馬忠臣. 機械工程師. 2012(04)
[6]不同方法制備的類金剛石薄膜的XPS和Raman光譜的研究[J]. 楊發(fā)展,王世慶,沈麗如,陳慶川. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[7]微噴砂預(yù)處理對硬質(zhì)合金上沉積類金剛石薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 胡芳,代明江,林松盛. 中國表面工程. 2011(03)
[8]Cr摻雜及Cr過渡層對類金剛石薄膜附著力的影響[J]. 孫麗麗,代偉,張棟,汪愛英. 中國表面工程. 2010(04)
[9]刀具涂層技術(shù)的新進展[J]. 付德君,楊慧娟,吳大維,范湘軍. 航空制造技術(shù). 2009(13)
[10]硬質(zhì)合金涂層刀具研究進展[J]. 劉海浪,羊建高,黃如愿. 鑿巖機械氣動工具. 2009(02)
碩士論文
[1]鈦合金正交切削的溫度場和切削力仿真與試驗研究[D]. 劉勝.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:2973257
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