抛光涂层硬质合金刀片加工不锈钢的切削性能试验研究

发布时间：2017-08-31 23:12

  本文关键词：抛光涂层硬质合金刀片加工不锈钢的切削性能试验研究

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【摘要】：涂层硬质合金刀具因具有高硬度和高耐磨性等优点而成为应用十分广泛的主流刀具。针对目前涂层硬质合金刀片的基体加工采用磨削工艺,其表面易产生裂纹、变质层、残余应力等缺陷,本文以硬质合金YG8刀片为研究对象,首先对其表面进行化学机械抛光预处理,然后分别用PVD与CVD方法制备涂层硬质合金刀片,并通过车削奥氏体不锈钢的对比试验,探究切削参数对切削力和刀片磨损的影响规律,借助测力仪、超景深显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等手段对抛光涂层硬质合金刀片的切削性能进行对比分析。具体研究内容如下:1)YG8硬质合金刀片前刀面抛光预处理。采用多工序的工艺流程,分别对刀片进行了粗抛、半精抛和精抛处理,并采用超景深显微镜和原子力显微镜对抛光表面质量进行了观测。2)抛光和磨削涂层硬质合金刀片的制备。分别采用PVD和CVD方法对抛光和磨削的硬质合金刀片基体进行了涂层,为后续的切削试验奠定基础。3)抛光涂层硬质合金刀片切削力试验研究。利用单因素试验法,通过车削奥氏体不锈钢对比试验,揭示了切削参数对抛光涂层硬质合金刀片切削力的影响规律。4)抛光涂层硬质合金刀片磨损试验研究。通过车削奥氏体不锈钢对比试验,借助影像测量仪、扫描电子显微镜和能谱仪等技术手段,揭示了不同切削参数对抛光涂层硬质合金刀片磨损影响规律,并对其磨损原因进行了分析。综上,本文的研究为进一步提高涂层刀片的切削性能和优化刀片涂层工艺提供了科学依据。
【关键词】：化学机械抛光 抛光涂层硬质合金刀片 奥氏体不锈钢 切削性能
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG711
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状分析9-15
• 1.2.1 硬质合金刀片的制备工艺研究9-12
• 1.2.2 硬质合金刀具加工不锈钢的切削性能研究12-14
• 1.2.3 目前存在的主要问题14-15
• 1.3 研究目标和主要内容15-16
• 1.3.1 研究目标15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 第2章 抛光涂层硬质合金刀片的制备新工艺16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 CMP抛光硬质合金刀片的制备16-22
• 2.2.1 化学机械抛光(CMP)的概述16-17
• 2.2.2 实验材料与设备17-18
• 2.2.3 抛光硬质合金刀片制备实验方案18-19
• 2.2.4 涂层硬质合金刀片的制备19-22
• 2.3 小结22-23
• 第3章 抛光涂层硬质合金刀片切削力试验研究23-42
• 3.1 引言23
• 3.2 切削力实验设计23-24
• 3.2.1 实验方案23-24
• 3.2.2 装置及测量设备24
• 3.3 切削参数对切削力的影响分析24-36
• 3.3.1 切削深度对切削力的影响24-28
• 3.3.2 进给量对切削力的影响28-32
• 3.3.3 切削速度对切削力的影响32-36
• 3.4 切削力的回归分析36-41
• 3.5 小结41-42
• 第4章 抛光涂层硬质合金刀片磨损试验研究42-62
• 4.1 引言42
• 4.2 刀片磨损试验设计42-43
• 4.2.1 试验方案42
• 4.2.2 试验设备及测量装置42-43
• 4.3 结果分析43-60
• 4.3.1 刀片磨损形态及寿命对比分析43-57
• 4.3.2 刀片磨损机理分析57-60
• 4.4 小结60-62
• 结论与展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68

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本文编号：768489