表面織構(gòu)刀具切削鈦合金的基礎(chǔ)研究.pdf

1、鈦合金高速切削過程中，刀具的快速磨損嚴(yán)重降低了刀具壽命、切削效率及其加工精度。因此，改善刀-屑界面的摩擦學(xué)性能具有重要的現(xiàn)實意義。目前，表面織構(gòu)刀具的研究表明，表面織構(gòu)結(jié)合一定的潤滑條件能夠有效地降低切削力、切削溫度及刀-屑界面的摩擦系數(shù)，這給鈦合金切削加工過程中刀具磨損的抑制提供了一條可能的途徑。本文選擇硬質(zhì)合金（YG8）和聚晶金剛石（PCD）作為表面織構(gòu)刀具材料，在干切削和低溫MQL條件下，分別開展了微溝槽刀具切削鈦合金的基礎(chǔ)試驗研

2、究。主要研究工作包括：
　　（1）設(shè)計了刀具表面微溝槽的形狀和參數(shù)范圍，進(jìn)行了微溝槽刀具正交切削鈦合金的三維有限元建模。為了減少激光加工微溝槽過程中的尺寸誤差，提高加工精度，開展了微溝槽刀具制備平臺的搭建和研究。
　?。?）通過自行搭建的激光加工試驗平臺，以YG8和PCD作為刀具材料，研究了光纖激光器的工藝參數(shù)對微溝槽加工的影響，通過工藝參數(shù)的綜合優(yōu)選，在不同刀具材料表面實現(xiàn)了微溝槽尺寸和形貌的控制。
　?。?）通過正

3、交切削Ti6Al4V鈦合金的試驗，研究了YG8微溝槽刀具、YG8無溝槽刀具、PCD微溝槽刀具、PCD無溝槽刀具以及YG8刀具表面的微溝槽參數(shù)分別在干切削和低溫MQL條件下，對切削力、平均摩擦系數(shù)和刀具表面抗粘結(jié)效果的影響。通過仿真和試驗結(jié)果，對比分析了干切削條件下微溝槽刀具和無溝槽刀具對刀-屑界面摩擦狀況的影響。
　?。?）對比分析了YG8微溝槽刀具和PCD微溝槽刀具切削減摩效果，并從刀-屑接觸長度、刀-屑界面潤滑膜的形成、刀具表