硬质合金立铣刀设计与制造技术

发布时间：2017-09-08 16:23

  本文关键词：硬质合金立铣刀设计与制造技术

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【摘要】：目前在金属切削行业,尤其在航空零部件加工领域,高速钢刀具和硬质合金刀具的应用最为广泛,两者总和所占刀具市场的比例约达到95%。国内硬质合金刀具制造水平和欧美国家相比仍有较大差距,本论文对此进行了深入的分析,并在具体相关技术方面展开研究。本论文研究的主要内容有：硬质合金材料的选取、刀具结构设计及建模、加工工艺研究和刀具后续钝化及涂层处理等方面。然后选取不同的硬质合金材料,进行不同的钝化及涂层处理,进行了刀具切削实验。最后根据刀具使用寿命的不同,对比分析了材料、钝化和涂层处理对刀具使用寿命的影响。实验结果证明,各因素对刀具使用寿命的影响顺序为：材料、涂层、钝化。经过钝化及涂层处理的刀具比不经过后续处理的刀具使用寿命更长。在五轴数控铣床上加工某材料为GH2***的叶片型面时,对硬质合金刀具材料和后续处理方式的最优组合方案为：刀具材料选取H10F,刃口钝化半径取15μm,涂层采用TiAlN涂层。通过这个课题的研究,对比验证了部分硬质合金材料的性能,提升了我公司硬质合金刀具的研制能力,明显提高了我公司制造的硬质合金刀具的切削性能及使用寿命,可用来替代部分进口刀具。这对企业降低生产成本,提升竞争力以及长远发展都有着非常积极的意义。
【关键词】：硬质合金 立铣刀 刀具制造 钝化 涂层
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG714
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 硬质合金立铣刀的国外研究现状8-11
• 1.2 硬质合金立铣刀的国内研究现状及与国外的差距11-14
• 1.3 本文主要的研究内容及问题14
• 1.4 本文研究的意义14-19
• 2 硬质合金刀具材料的选择19-24
• 2.1 硬质合金材料的性能19-21
• 2.1.1 硬质合金的基本属性19-20
• 2.1.2 硬质合金的特性20
• 2.1.3 硬质合金材料的分类和用途20-21
• 2.2 选择硬质合金棒料的方法和步骤21-23
• 2.2.1 分析被加工材料的特性22
• 2.2.2 根据材料特性分析加工过程的特点22
• 2.2.3 选择刀具材料的基本原则22
• 2.2.4 结合实验对比最终确定合金牌号22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 硬质合金立铣刀的设计和建模24-36
• 3.1 立铣刀结构的设计24-27
• 3.2 刀具几何参数的确定27-29
• 3.2.1 铝合金零件加工时刀具的选择28
• 3.2.2 不锈钢零件加工时刀具的选择28
• 3.2.3 淬火钢加工时刀具的选择28-29
• 3.3 刀具模型的三维实现29-34
• 3.3.1 草图、特征法30-33
• 3.3.2 实体切除法33
• 3.3.3 尺寸驱动与参数化法33-34
• 3.3.4 利用专用软件进行建模34
• 3.4 本章小结34-36
• 4 硬质合金立铣刀制造工艺36-45
• 4.1 国内整体硬质合金刀具的加工难点36
• 4.2 硬质合金立铣刀工艺研究36-40
• 4.2.1 立铣刀加工工艺流程36-38
• 4.2.2 相关工序砂轮的选择38-40
• 4.3 刀具的后续处理40-44
• 4.3.1 刀具钝化加工40-42
• 4.3.2 刀具的涂层处理42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 5 硬质合金立铣刀应用实例及分析45-53
• 5.1 实验方法及条件45-49
• 5.1.1 实验材料的准备45-48
• 5.1.2 实验方案设计48
• 5.1.3 实验目标的检测48-49
• 5.2 实验数据记录及分析49-52
• 5.3 实验结论52
• 5.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-56
• 致谢56-57

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本文编号：815051