PCD枪钻制造工艺及试验研究

发布时间：2017-05-31 23:05

  本文关键词：PCD枪钻制造工艺及试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：PCD枪钻采用聚晶金刚石复合片作为其刀刃材料,可在深孔钻削中获得很高的加工精度、极大的效率和很长的使用寿命。聚晶金刚石是金刚石微粉在Co等金属结合剂作用下通过高温高压烧结而成的[2],具有硬度高、抗压强度大、导热性及耐磨性好等特征。虽然PCD枪钻具有传统枪钻所不具有的优点,但也增加了其加工制造的难度。主要表现在两方面:一、在与其他材料(硬质合金等)进行焊接时,对温度要求比较苛刻,温度过低则焊接强度不够,温度过高则易对PCD复合片的金刚石层造成热损伤;二、由于PCD材料硬度极高、脆性大,因此在刃磨加工中材料去除率较低,并且极易造成崩刃,难以保证刃口质量。这些问题的存在,对刀具生产商造成了一定的困扰,本文就此展开了一系列的试验研究。在查阅大量相关文献的基础上,总结了PCD超硬刀具的发展与应用,对深孔钻削高硅铝合金的特点作了初步探讨,并对深孔加工技术种类、刀具结构与切削原理进行了叙述。本文在对枪钻基本结构分析的基础上建立了数控刃磨的数学模型,并对枪钻在深孔加工中的受力分析、自导向与断屑原理作了较为全面的阐述。在以上理论分析的基础上,重点研究了PCD枪钻在设计时应遵循的原则,在制造(切割、焊接、刃磨等方面)过程中应如何选择合理的参数等,完善了PCD枪钻生产工艺流程。此外,本文还对高硅铝合金进行了深孔钻削试验,通过改变不同参数,进行了三方面的研究。一、改变切削速度与进给量,获得PCD枪钻加工高硅铝合金时合理的切削用量;二、改变外刃锋角值,优化了PCD枪钻的几何参数;三、对比PCD枪钻与硬质合金枪钻在加工过程中的不同点。详细分析了导致这些试验结果的原因,总结出了PCD枪钻在高硅铝合金深孔钻削过程中的特点与规律。
【关键词】：深孔加工 PCD枪钻 硬质合金枪钻 高硅铝合金
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG713
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 课题研究背景与意义8-9
• 1.2 PCD超硬刀具的介绍9-12
• 1.2.1 PCD刀具的发展应用9
• 1.2.2 PCD刀具的特点9-10
• 1.2.3 PCD刀具的制造过程10-11
• 1.2.4 PCD刀具的种类11-12
• 1.2.5 PCD刀具的失效机理12
• 1.3 硅铝合金深孔钻削的特点12
• 1.4 深孔加工技术简介12-16
• 1.5 课题的主要内容16-17
• 第二章 单刃内冷外排屑枪钻的相关理论分析17-30
• 2.1 枪钻概述17-20
• 2.1.1 枪钻的基本结构17-20
• 2.2 枪钻数控刃磨的数学模型20-25
• 2.2.1 建立数学模型的方法20-21
• 2.2.2 枪钻钻尖几何参数21-22
• 2.2.3 外刃第一后刀面的数学模型22
• 2.2.4 外刃第二后刀面的数学模型22-23
• 2.2.5 刀尖后刀面的数学模型23-24
• 2.2.6 内刃后刀面的数学模型24
• 2.2.7 导流面的数学模型24-25
• 2.3 枪钻在深孔钻削过程中的受力分析25-27
• 2.4 枪钻的断屑机理27-28
• 2.5 枪钻自导向机理28-30
• 第三章 PCD枪钻设计及制造工艺30-48
• 3.1 PCD枪钻的设计30-37
• 3.1.1 各部位的选材30-32
• 3.1.2 各部位结构形式及几何参数32-37
• 3.2 PCD枪钻的制造过程37-48
• 3.2.1 PCD刀片的切割39-40
• 3.2.2 PCD刀片的焊接40-42
• 3.2.3 PCD刀片的刃磨42-47
• 3.2.3.1 影响刃磨质量的因素42-45
• 3.2.3.2 PCD枪钻刃磨过程45-47
• 3.2.4 PCD枪钻展示47-48
• 第四章 高硅铝合金深孔钻削试验研究48-61
• 4.1 试验背景48
• 4.2 深孔钻削系统48-49
• 4.3 切削力测量系统49-50
• 4.4 试验一：切削用量试验50-55
• 4.4.1 试验方案50-52
• 4.4.2 试验结果分析52-55
• 4.5 实验二：几何参数试验55-58
• 4.5.1 试验方案55
• 4.5.2 试验结果分析55-58
• 4.6 试验三：PCD与硬质合金枪钻对比试验58-61
• 4.6.1 试验方案58-59
• 4.6.2 实验结果分析59-61
• 第五章 结论与展望61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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3 张振;;锻造铝合金轮毂的工艺特点及检测方法研究[J];中国高新技术企业;2015年21期

4 ;迈向制造强国的战略选择——专访朱森第教授 深度解读《中国制造2025》[J];表面工程与再制造;2015年03期

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本文编号：410898