硬质合金涂层刀具高速干式切削P20性能研究

发布时间：2022-12-18 17:24

　　P20钢是预硬化塑料模具钢,广泛用于各种精密模具的制造。但该材料硬度达到30-36HRC,使用硬质合金刀具对其进行高速切削加工,存在切削力大、切削温度高、刀具磨损严重等问题。使用涂层硬质合金刀具切削加工P20模具钢可提高加工效率,获得较好的表面质量。目前,对涂层硬质合金刀具加工P20模具钢的研究多为高速铣削加工,而高速车削加工的研究却鲜见报道。研究涂层硬质合金刀具车削加工P20模具钢,优化切削参数,对保证模具加工质量、降低生产成本、提高生产率有着重要意义。本文研究了高速干式车削加工中使用不同涂层硬质合金刀具对P20模具钢的加工工艺的差异。本文对CVD硬质合金涂层刀具、PVD涂层硬质合金刀具和自制Ni-CVD涂层硬质合金刀具在P20模具钢高速切削加工中的性能进行研究。CVD硬质合金涂层刀具和PVD涂层硬质合金刀具为采购刀具,Ni-CVD涂层硬质合金刀具为自制刀具。Ni-CVD涂层采用化学镀Ni的方法对硬质合金基体进行化学镀膜,本文为了增加镀液的自催化性,在化学镀Ni配方中增加了 1 g/L的硫酸铜（CuSO4 ·5H2O）,使硬质合金在60-70 ℃的超声波水浴环境下镀2小时左右,硬质合... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 涂层刀具的发展以及对切削性能的提高
        1.2.2 涂层刀具对工件表面粗糙度及其形貌的影响
        1.2.3 涂层刀具的失效形式
        1.2.4 有限元仿真技术在涂层刀具上的应用
    1.3 课题研究的目的、意义及主要内容
        1.3.1 课题研究的目的、意义
        1.3.2 课题研究的主要内容
    1.4 本章小结
第二章 涂层刀具与车削材料选用
    2.1 CVD涂层刀具
        2.1.1 CVD涂层简介
        2.1.2 所选刀具牌号及CVD涂层研究
    2.2 PVD刀具
        2.2.1 PVD涂层简介
        2.2.2 所选刀具牌号及PVD涂层研究
    2.3 硬质合金镀Ni-CVD刀具
        2.3.1 硬质合金化学镀Ni
        2.3.2 NI-CVD涂层研究
    2.4 车削材料介绍
    2.5 本章小结
第三章 切削实验研究
    3.1 实验方案设计
        3.1.1 实验条件
        3.1.2 实验方案
    3.2 实验结果
        3.2.1 工件表面实验结果
        3.2.2 刀具表面实验结果
            3.2.2.1 刀具表面形貌分析
            3.2.2.2 刀具表面成分SEM-EDS分析
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 工件表面质量分析
            3.3.1.1 切削参数与表面粗糙度的关系
            3.3.1.2 切削参数与刀具涂层的关系
        3.3.2 刀具表面质量分析
    3.4 本章小结
第四章 切削过程有限元模拟分析
    4.1 软件介绍
        4.1.1 切削力计算与模拟
        4.1.2 切削温度模拟
    4.2 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高速车削300M高强度钢涂层刀具失效机理研究[J]. 房友飞,牛宗伟,郑光明,于英钊.  工具技术. 2016(07)
[2]涂层硬质合金刀具加工碳钢切削性能及磨损机理研究[J]. 陈威,吕政琳,高东强,艾旭.  陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[3]CBN刀具车削淬硬钢表面粗糙度的试验与预测[J]. 高世龙,安立宝,李晨辉,高嵩.  现代制造工程. 2015(10)
[4]基于PVD-TiN和TiSiN涂层的Al2O3/TiCN陶瓷刀具及其切削性能研究[J]. 曾俊杰,刘伟,龙莹,古尚贤,李安琼,伍尚华.  无机材料学报. 2015(10)
[5]化学活化诱导碳化钨化学镀镍铜磷三元合金的研究[J]. 薛飞,朱流,王金芳,涂志标,陈光良.  浙江理工大学学报. 2015(09)
[6]基于Deform 3D的42CrMo钢车削加工仿真研究[J]. 王笑,朱红波.  机械研究与应用. 2015(03)
[7]混合气体比例对脉冲直流PCVD制备TiN/TiSiN涂层的影响[J]. 吴春涛,周彤,曾祥才,薛峰,胡恒宁.  工具技术. 2015(04)
[8]切削参数对P20模具钢的表面粗糙度影响[J]. 王敏毅,黄颖,韩正威,林有希.  组合机床与自动化加工技术. 2014(11)
[9]基于P20材料的数控铣削加工参数优化[J]. 马卫东,薛冰.  煤矿机械. 2014(03)
[10]高速切削刀具物理气相沉积涂层研究进展[J]. 王启民,黄健,王成勇,伍尚华.  航空制造技术. 2013(14)



本文编号：3722457