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PCD刀具刃磨工艺及其加工有色金属的研究

江兆周

  在切削加工技术中,刀具的生产加工技术具有十分重要的意义。它直接影响着机械加工效率的高低和加工质量的好坏,是切削技术不断发展的关键。聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,简称PCD)刀具作为超硬材料刀具,能够满足高切削速度、高刀具耐用度及低加工成本的现代切削加工技术要求,已经深入到机械加工的各个领域,起着越来越重要的作用,尤其在汽车制造业中。随着我国汽车制造的迅猛发展,汽车自主开发能力的不断提高,对PCD刀具的需求和国产化的要求也将越来越高。因此,提高我国PCD刀具的制造及使用技术对于机械加工行业和国民经济的发展具有重大实际意义。PCD材料具有极高硬度和极好耐磨性,使其成为理想的刀具材料,但也因此给PCD刀具的刃磨加工带来了很大的困难,主要表现为PCD刀具的刃磨质量难以保证,刃磨效率较低,刃磨机理复杂。基于上述原因,本文对PCD刀具的刃磨机理,刃磨工艺条件对刃磨质量及刃磨效率的影响进行了深入研究。首先,分别对金属结合剂、树脂结合剂和陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨PCD刀具时刃磨表面粗糙度受砂轮速度、砂轮摆频及干湿磨削条件的影响进行了对比试验研究,深入分析了刃磨工艺条件对刃磨表面粗糙度的影响及其原因。其次,对不同结合剂金刚石砂轮进行了刃磨效率对比试验,并用电子扫描显微镜观察不同结合剂金刚石砂轮刃磨PCD刀具后刃口及磨削表面形貌特点,深入分析了不同结合剂金刚石砂轮刃磨PCD刀具的刃磨机理区别。PCD刀具的优良特性使其切削规律与普通刀具的切削规律有所区别,其特殊性主要表现在PCD刀具的后刀面错位熨压作用,后刀面的错位熨压作用使得PCD刀具在精密切削时甚至会产生超越性加工现象。本文针对上述现象,建立了PCD刀具加工有色金属的切削模型,并进行了具体的铝合金切削试验,分析了刃磨质量对加工表面质量及刀具寿命的影响。另外,本文还对切削用量对铝合金的加工表面质量的影响进行了试验研究。……   
[关键词]:聚晶金刚石刀具;刃磨质量;刃磨机理;有色金属
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2006年