激光制備機(jī)夾刀片涂層工藝及裝置研究.pdf

1、使用Nd∶YAG激光器對(duì)機(jī)夾刀片工作面進(jìn)行涂層制備，提高刀片表面的耐磨性，從而提高其切削性能和使用壽命。通過(guò)對(duì)激光制備機(jī)夾刀片涂層工藝的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)，提高涂層質(zhì)量。研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)從激光加工方法、涂層材料、材料添加方式及激光掃描路徑規(guī)劃四個(gè)方面，制定激光制備機(jī)夾刀片涂層工藝。
　　(2)設(shè)計(jì)了一套完整的激光制備機(jī)夾刀片涂層裝置，該裝置能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)定位、涂覆合金粉末以及激光涂層制備

2、等功能。本裝置采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，S7-200PLC控制，用Step7-Micro/Win編程軟件編寫PLC控制程序，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)加工與手動(dòng)加工。
　　(3)分別以激光多功能加工機(jī)的脈沖電流、掃描速度、離焦量、脈沖寬度、脈沖頻率為變量制備機(jī)夾刀片涂層，在X5032A型立式升降臺(tái)銑床上進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，獲得各因素對(duì)涂層耐磨性的影響規(guī)律。選擇影響較大的脈沖電流、掃描速度、離焦量進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，獲得最佳激光工藝參數(shù)組合:脈沖電流I=370A、

3、掃描速度v=100mm/min、離焦量L=14mm、脈沖寬度ti=0.6ms以及脈沖頻率f=60Hz。
　　(4)采用最佳工藝參數(shù)組合制備機(jī)夾刀片涂層，與無(wú)涂層刀片進(jìn)行耐磨性對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:涂層刀片的耐磨性有明顯的提高，使用壽命提高近一倍。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡及其能譜儀對(duì)涂層的組成物相、微觀結(jié)構(gòu)及磨損形貌進(jìn)行檢測(cè)并分析。結(jié)果顯示:涂層組織中含有C0.3N0.7Ti和WN，涂層組織均勻致密、無(wú)明顯裂紋缺陷，與基體呈良好