PVD硬质合金刀具切削天然砂岩的磨损机理研究
发布时间：2021-08-01 12:26
随着人们环保意识的不断提高,砂岩这种低污染性质的石材得到了广泛的应用,目前天然砂岩已经大范围使用于家居装饰、纪念品制作、美化环境等诸多方面。由于砂岩属于硬脆性材料,但较比其他石材来说硬度偏低,加工过程易崩裂,所以使用PVD硬质合金刀具这种性能优良的刀具进行加工。PVD的全称是物理气相沉积技术,是利用物理过程完成的涂层沉积,主要优点就是沉积温度低,能尽可能保持刀具基体性能不变。本文使用PVD硬质合金刀具切削天然砂岩,使用测力仪测量切削力,同时记录工件表面粗糙度,之后通过扫描电子显微镜观察切削加工后刀具的表面形貌,采取表格法测出刀具的具体磨损面积,设计三个切削参数的正交试验,切削参数为主轴转速、进给速度、切削深度,在允许范围内改变切削参数以获取多组数据。通过观察切削参数对切削力和刀具磨损面积影响的折线图可知切削深度对两者的影响比其他两个切削参数对它们的影响都大,当切削深度增大时切削力与刀具磨损面积都增大。在主轴转速大于5000r·min-1时,随着主轴转速的提高,切削力与刀具磨损面积均有所降低。随着进给速度的增大,切削力的变化情况并不是很规律,但总体还是有些上升的趋势,刀具磨损面积随着进给...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４涂层刀具??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏａｔｉｎｇ?ｂｌａｄｅ?Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏａｔｉｎｇ?ｔｏｏｌ??
第二章ＰＶＤ刀具切削天然砂岩的试验?硕士研究生学位论ｊ??Ｌ論－禮－Ｉ??图２．１砂岩工件??Ｆｉｇ?２．１?Ｓａｎｄｓｔｏｎｅ?ｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓ??２．１．２试验设备??本次课题采用的加工设备是ＤＭＵ５０五轴万能铣床；切削试验采用德马吉森精机机??床贸易有限公司生产的ＤＭＵ５０五轴万能铣床（如图２．２、图２．３所示），ＤＭＵ５０五轴万??能铣床的功能十分完善，可用的地方也有很多，ＤＭＵ５０五轴万能铣床是一个可以用在??车间加工、技能培训、研宄实验室、夹具及加工工具行业代表全新全新时代的一款机器。??该型ＣＮＣ数控五轴万能铣床最为突出的一点就是机床结构的突破。例如它的所有轴全??部采用的是数字驱动，主轴的移动速度最高能够达到２４ｍ／ｍｉｎ，同时电主轴的转速最大??也能够达到１８０００?ｒｐｍ?，由此看出ＤＭＵ?５０的响应情况非常好。它还拥有很好、很灵活??的工作平台，工作平台可以３６０°转动。并且为了保证加工的稳定性和控制切削过程中??发生的振动，在硬件方面机床滑座采用的材料都是强筋铸铁，机床外壳的材料也是抗振??动得。在软件方面，机床使用的是先进的数控技术ＤＭＧ幻？ＧＣＷ／ｍ，超大屏显示器以??及３Ｄ软件，为加工精度提供了保障。ＤＭＧ?ＭＯＲＩ的ＤＭＵ?５０五轴万能铣床是５面／５??轴联动加工的最佳选择和性价比超高的的入门机型。ＤＭＵ?５０的结构功能特点：??１、适应广泛：多种工作台选配，从固定工作台到５轴联动加工所需的回转摆动工作??台【，８］。??２、工件承重大和加工精度高，因为机床自身的回转摆动工作台的两个旋转轴全部配??大直径轴承。??３、占地小：加工区接近性能好，排屑好，大坡度落屑板，加工区相对
图２．３?ＤＭＵ５０内部构造??Ｆｉｇ?２．３?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＤＭＵ５０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CVD金刚石涂层刀具高效铣削天然理石的切削特性实验研究[J]. 闫广宇,吴玉厚,赵德宏,王贺,陆峰. 润滑与密封. 2018(07)
[2]PVD涂层刀具切削砂岩的磨损面积研究[J]. 杨小军,周慧. 组合机床与自动化加工技术. 2017(09)
[3]PVD涂层刀具高速铣削砂岩切削力研究[J]. 闫秀丽,张满全. 组合机床与自动化加工技术. 2017(03)
[4]刀具损坏形态的识别和控制[J]. 郭伟. 机电工程技术. 2017(02)
[5]玻璃陶瓷车削表面形成机制及实验研究[J]. 马廉洁,田俊超,巩亚东,单泉,王超,邓青云,陈杰. 人工晶体学报. 2016(06)
[6]刀具几何参数对钛合金铣削力和表面完整性的影响[J]. 谭靓,张定华,姚倡锋,任军学. 中国机械工程. 2015(06)
[7]CVD复合涂层刀具在天然大理石切削中的磨损特性[J]. 吴玉厚,闫广宇,赵德宏,陆峰,张丽秀. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]金刚石涂层刀具在干式切削中的性能分析[J]. 刘凯. 机械制造与自动化. 2013(01)
[9]Structural Performance of Light Weight Multicellular FRP Composite Bridge Deck Using Finite Element Analysis[J]. Woraphot Prachasaree,Pongsak Sookmanee. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2012(05)
[10]金属切削过程中切削热和切削温度场的仿真分析[J]. 张建峰,贺成柱,侯力轩. 机械研究与应用. 2012(04)
博士论文
[1]感潮河段湿地地下水排泄及所携带污染物迁移交换研究[D]. 李刚.中国地质大学(北京) 2018
[2]PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D]. 刘爱华.山东大学 2012
[3]钛合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨损特性及刀具寿命研究[D]. 王晓琴.山东大学 2009
[4]面向全寿命周期管理的刀具直接标识与信息追踪技术研究[D]. 王苏安.西北工业大学 2007
硕士论文
[1]热作模具Cr基复合纳米硬质涂层的工业制备及热稳定性研究[D]. 柳琪.青岛理工大学 2018
[2]PVD涂层处理对微细刀具性能影响的研究[D]. 朱州.上海应用技术大学 2016
[3]PVD涂层陶瓷刀具切削灰铸铁的性能研究[D]. 曾俊杰.广东工业大学 2016
[4]基于硬质合金的刀具钝化工艺分析与研究[D]. 毛智星.西华大学 2014
[5]叶片砂带磨削系统的建立及叶片磨削研究[D]. 吴青海.东北大学 2013
[6]花岗岩的热损伤机理及可磨削性研究[D]. 杨金国.华侨大学 2013
[7]基于无损检测技术的刀具故障检测方法研究[D]. 刘丽娟.电子科技大学 2013
[8]高速切削淬硬模具钢切削机理的研究[D]. 于静.大连理工大学 2012
[9]PCD刀具高速铣削钛合金表面完整性研究[D]. 孙厚忠.南京航空航天大学 2012
[10]混凝土振动拌和机理的研究[D]. 余艳.长安大学 2009
本文编号：3315526
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４涂层刀具??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏａｔｉｎｇ?ｂｌａｄｅ?Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏａｔｉｎｇ?ｔｏｏｌ??
第二章ＰＶＤ刀具切削天然砂岩的试验?硕士研究生学位论ｊ??Ｌ論－禮－Ｉ??图２．１砂岩工件??Ｆｉｇ?２．１?Ｓａｎｄｓｔｏｎｅ?ｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓ??２．１．２试验设备??本次课题采用的加工设备是ＤＭＵ５０五轴万能铣床；切削试验采用德马吉森精机机??床贸易有限公司生产的ＤＭＵ５０五轴万能铣床（如图２．２、图２．３所示），ＤＭＵ５０五轴万??能铣床的功能十分完善，可用的地方也有很多，ＤＭＵ５０五轴万能铣床是一个可以用在??车间加工、技能培训、研宄实验室、夹具及加工工具行业代表全新全新时代的一款机器。??该型ＣＮＣ数控五轴万能铣床最为突出的一点就是机床结构的突破。例如它的所有轴全??部采用的是数字驱动，主轴的移动速度最高能够达到２４ｍ／ｍｉｎ，同时电主轴的转速最大??也能够达到１８０００?ｒｐｍ?，由此看出ＤＭＵ?５０的响应情况非常好。它还拥有很好、很灵活??的工作平台，工作平台可以３６０°转动。并且为了保证加工的稳定性和控制切削过程中??发生的振动，在硬件方面机床滑座采用的材料都是强筋铸铁，机床外壳的材料也是抗振??动得。在软件方面，机床使用的是先进的数控技术ＤＭＧ幻？ＧＣＷ／ｍ，超大屏显示器以??及３Ｄ软件，为加工精度提供了保障。ＤＭＧ?ＭＯＲＩ的ＤＭＵ?５０五轴万能铣床是５面／５??轴联动加工的最佳选择和性价比超高的的入门机型。ＤＭＵ?５０的结构功能特点：??１、适应广泛：多种工作台选配，从固定工作台到５轴联动加工所需的回转摆动工作??台【，８］。??２、工件承重大和加工精度高，因为机床自身的回转摆动工作台的两个旋转轴全部配??大直径轴承。??３、占地小：加工区接近性能好，排屑好，大坡度落屑板，加工区相对
图２．３?ＤＭＵ５０内部构造??Ｆｉｇ?２．３?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＤＭＵ５０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CVD金刚石涂层刀具高效铣削天然理石的切削特性实验研究[J]. 闫广宇,吴玉厚,赵德宏,王贺,陆峰. 润滑与密封. 2018(07)
[2]PVD涂层刀具切削砂岩的磨损面积研究[J]. 杨小军,周慧. 组合机床与自动化加工技术. 2017(09)
[3]PVD涂层刀具高速铣削砂岩切削力研究[J]. 闫秀丽,张满全. 组合机床与自动化加工技术. 2017(03)
[4]刀具损坏形态的识别和控制[J]. 郭伟. 机电工程技术. 2017(02)
[5]玻璃陶瓷车削表面形成机制及实验研究[J]. 马廉洁,田俊超,巩亚东,单泉,王超,邓青云,陈杰. 人工晶体学报. 2016(06)
[6]刀具几何参数对钛合金铣削力和表面完整性的影响[J]. 谭靓,张定华,姚倡锋,任军学. 中国机械工程. 2015(06)
[7]CVD复合涂层刀具在天然大理石切削中的磨损特性[J]. 吴玉厚,闫广宇,赵德宏,陆峰,张丽秀. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]金刚石涂层刀具在干式切削中的性能分析[J]. 刘凯. 机械制造与自动化. 2013(01)
[9]Structural Performance of Light Weight Multicellular FRP Composite Bridge Deck Using Finite Element Analysis[J]. Woraphot Prachasaree,Pongsak Sookmanee. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2012(05)
[10]金属切削过程中切削热和切削温度场的仿真分析[J]. 张建峰,贺成柱,侯力轩. 机械研究与应用. 2012(04)
博士论文
[1]感潮河段湿地地下水排泄及所携带污染物迁移交换研究[D]. 李刚.中国地质大学(北京) 2018
[2]PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D]. 刘爱华.山东大学 2012
[3]钛合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨损特性及刀具寿命研究[D]. 王晓琴.山东大学 2009
[4]面向全寿命周期管理的刀具直接标识与信息追踪技术研究[D]. 王苏安.西北工业大学 2007
硕士论文
[1]热作模具Cr基复合纳米硬质涂层的工业制备及热稳定性研究[D]. 柳琪.青岛理工大学 2018
[2]PVD涂层处理对微细刀具性能影响的研究[D]. 朱州.上海应用技术大学 2016
[3]PVD涂层陶瓷刀具切削灰铸铁的性能研究[D]. 曾俊杰.广东工业大学 2016
[4]基于硬质合金的刀具钝化工艺分析与研究[D]. 毛智星.西华大学 2014
[5]叶片砂带磨削系统的建立及叶片磨削研究[D]. 吴青海.东北大学 2013
[6]花岗岩的热损伤机理及可磨削性研究[D]. 杨金国.华侨大学 2013
[7]基于无损检测技术的刀具故障检测方法研究[D]. 刘丽娟.电子科技大学 2013
[8]高速切削淬硬模具钢切削机理的研究[D]. 于静.大连理工大学 2012
[9]PCD刀具高速铣削钛合金表面完整性研究[D]. 孙厚忠.南京航空航天大学 2012
[10]混凝土振动拌和机理的研究[D]. 余艳.长安大学 2009
本文编号：3315526
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