微织构耐磨损刀具精密制造技术研究
钛合金属于一种难加工材料,主要采用硬质合金刀具进行切削。钛合金微切削过程中刀具与工件材料间摩擦以及刀具磨损严重影响加工表面质量。
通过改善刀-屑接触面之间的摩擦接触状态实现减小刀具磨损、延长刀具使用寿命以及提高表面加工精度已成为钛合金微切削加工的重要研究课题。已有研究表明在刀具表面加工非光滑微织构可实现抗磨减阻和抗粘附,进而提高刀具表面耐磨性和承载能力。
通过在刀具表面合理布置微织构,在切削过程中可以降低切削力和切削热,减少积屑瘤粘附,从而降低刀具磨损,提高刀具耐用度。为深入考察钛合金微切削过程中非光滑表面织构对刀具性能的影响,本文利用激光加工技术在微型车刀表面制备微坑织构,分析激光加工参数对微坑织构加工质量的影响规律,实现工艺参数优化;基于有限元方法对不同结构参数的微坑织构刀具开展微切削仿真研究,分析切削过程中的刀/屑接触状态、切削力以及衍生切削效应,仿真结果表明微坑织构改变了刀-屑的接触状态,微坑织构对切屑的衍生切削减小了切屑对前刀面划伤和犁沟作用,减少了切屑堆积对工件表面质量的影响,同时减少了钛合金黏刀,有助于提高刀具耐磨性。
采用自行开发的正交 ...