本文關(guān)鍵詞：CMP拋光硬質(zhì)合金刀片的切削性能試驗(yàn)研究

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【摘要】：硬質(zhì)合金刀片具有硬度高、耐磨性好、膨脹系數(shù)小、抗粘結(jié)性好等良好的機(jī)械性能,使其在機(jī)械加工領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,改變了高速鋼刀具一統(tǒng)天下的局面。目前,硬質(zhì)合金刀具的主要加工方法是磨削加工,但是在磨削過程中產(chǎn)生的磨削力大、磨削溫度高導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀片表面產(chǎn)生磨削燒傷和裂紋等缺陷,這些缺陷都極大地降低了刀具的切削性能和使用壽命。作為精密和超精密加工方法之一,化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)不僅能避免機(jī)械表面損傷和降低刀具表面粗糙度,而且熱影響小,因此,CMP無疑是未來硬質(zhì)合金刀片實(shí)現(xiàn)精密和超精密加工的重要方法,圍繞化學(xué)機(jī)械拋光硬質(zhì)合金刀片的切削性能研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值和理論指導(dǎo)意義。為此,本文以經(jīng)過拋光后的硬質(zhì)合金刀具的切削性能為研究對象,首先,綜合利用正交實(shí)驗(yàn)法、田口法、方差分析理論對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得出硬質(zhì)合金CMP拋光的最優(yōu)組合;然后,并與磨削加工的刀片進(jìn)行車削對比試驗(yàn),探究切削參數(shù)對CMP拋光硬質(zhì)合金刀片的切削力、切削壽命、加工表面粗糙度、表面加工硬化等切削性能的影響規(guī)律,具體研究工作如下:1)CMP拋光硬質(zhì)合金刀片制備。采用多工序工藝流程規(guī)劃,以表面粗糙度為拋光質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)利用正交實(shí)驗(yàn)、田口法對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲得一系列粗糙度較低的硬質(zhì)合金刀片與拋光工序最佳的工藝參數(shù)組合,并利用超景深顯微鏡與表面粗糙度測量儀觀察與測量拋光與磨削硬質(zhì)合金刀片的表面形貌、表面粗糙度。2)CMP拋光硬質(zhì)合金刀片的切削參數(shù)對切削力的影響研究。利用單因素試驗(yàn)法,分析切削參數(shù)對切削力的影響情況,并建立兩種刀片的切削力經(jīng)驗(yàn)公式,對比分析拋光硬質(zhì)合金刀片與磨削硬質(zhì)合金刀片的切削力性能優(yōu)劣程度。3)CMP拋光硬質(zhì)合金刀片的切削壽命探究。采用超景深顯微鏡觀察不同切削條件下刀具的切削壽命與前刀面磨損情況,根據(jù)后刀面的平均磨損值擬合刀片的壽命曲線,揭示拋光硬質(zhì)合金刀片的最佳切削條件。4)CMP拋光硬質(zhì)合金刀片切削表面質(zhì)量分析。分析車削加工試件的表面粗糙度、加工硬化程度,探索進(jìn)給量與切削速度對其加工表面粗糙度、加工硬化的影響,根據(jù)對比試驗(yàn)結(jié)果,揭示拋光硬質(zhì)合金刀具影響加工表面質(zhì)量的特點(diǎn)。綜上,本文的研究為建立CMP拋光硬質(zhì)合金刀片的切削理論,對提高硬質(zhì)合金刀片切削加工效率、延長硬質(zhì)合金刀片壽命、降低生產(chǎn)成本及提高工件加工表明質(zhì)量有很大的意義。
【關(guān)鍵詞】：硬質(zhì)合金刀片 CMP拋光 切削力 切削壽命 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG711
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 硬質(zhì)合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 硬質(zhì)合金的概述10-12
• 1.2.2 硬質(zhì)合金的制備加工研究12-13
• 1.2.3 拋光加工研究13-14
• 1.2.4 硬質(zhì)合金刀片的切削性能研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.5 目前存在的主要問題16
• 1.3 研究目標(biāo)和主要內(nèi)容16-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)16-17
• 1.3.2 研究內(nèi)容17
• 1.4 小結(jié)17-18
• 第2章 硬質(zhì)合金刀片CMP平面拋光試驗(yàn)研究18-31
• 2.1 引言18
• 2.2 化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）概念18-19
• 2.3 工藝參數(shù)優(yōu)化理論19-21
• 2.3.1 基于多工序硬質(zhì)合金刀片CMP平面拋光工藝流程規(guī)劃19-20
• 2.3.2 正交實(shí)驗(yàn)20
• 2.3.3 田.法20-21
• 2.3.4 方差分析21
• 2.4 硬質(zhì)合金CMP拋光試驗(yàn)21-26
• 2.4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>21
• 2.4.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)21-22
• 2.4.3 試驗(yàn)材料及設(shè)備22-23
• 2.4.4 各拋光工序工藝參數(shù)組合的確定23-24
• 2.4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果24-26
• 2.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析26-28
• 2.5.1 基于多工序表面粗糙度工藝參數(shù)優(yōu)化26-28
• 2.5.2 各因素影響比例分析28
• 2.6 兩種硬質(zhì)合金刀片表面形貌對比28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 切削力試驗(yàn)研究31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 切削力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)31-35
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料31-32
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方案32-33
• 3.2.3 裝置及測量設(shè)備33-34
• 3.2.4 硬質(zhì)合金刀具幾何參數(shù)選擇34
• 3.2.5 切削用量選擇34-35
• 3.3 切削參數(shù)對切削力的影響分析35-39
• 3.3.1 切削深度對切削力的影響35-36
• 3.3.2 進(jìn)給量對切削力的影響36-38
• 3.3.3 切削速度對切削力的影響38-39
• 3.4 切削力的回歸分析39-43
• 3.5 小結(jié)43-44
• 第4章 切削奧氏體不銹鋼刀片磨損試驗(yàn)研究44-56
• 4.1 引言44
• 4.2 刀片的磨損形態(tài)44-45
• 4.2.1 月牙洼磨損44
• 4.2.2 后刀面磨損44
• 4.2.3 溝槽磨損44-45
• 4.2.4 刀片破損45
• 4.3 刀片磨損試驗(yàn)設(shè)計(jì)45-46
• 4.3.1 試驗(yàn)方案45
• 4.3.2 試驗(yàn)設(shè)備及測量裝置45-46
• 4.4 刀片磨損形態(tài)及壽命對比分析46-55
• 4.4.1 切削奧氏體不銹鋼常見的磨損形態(tài)46
• 4.4.2 刀片的耐用度46
• 4.4.3 刀片的壽命試驗(yàn)結(jié)果分析46-52
• 4.4.4 刀片前刀面磨損比較52-55
• 4.5 小結(jié)55-56
• 第5章 拋光與磨削硬質(zhì)合金刀片加工零件表面質(zhì)量研究56-64
• 5.1 引言56
• 5.2 已加工表面質(zhì)量對零件使用性能的影響56
• 5.3 試驗(yàn)方案56-57
• 5.4 表面粗糙度的對比試驗(yàn)研究57-59
• 5.4.1 表面粗糙度與進(jìn)給量的關(guān)系57-58
• 5.4.2 表面粗糙度與切削速度的關(guān)系58-59
• 5.5 切削加工硬化試驗(yàn)對比分析59-63
• 5.5.1 加工硬化機(jī)理59-60
• 5.5.2 加工硬化評定指標(biāo)60-61
• 5.5.3 表面層加工硬化對比分析61-63
• 5.6 小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉玉嶺,邢哲,檀柏梅,王新,李薇薇;ULSI多層銅布線鉭阻擋層及其CMP拋光液的優(yōu)化[J];半導(dǎo)體技術(shù);2004年07期

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本文編號：1002829