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涂层刀具干式钻削铝硅合金的切削性能研究

贾轶

   铝硅合金由于其比重小、强度高、耐腐蚀、耐磨损、导热性好、便于回收再利用等优点,在航空、航天、造船和汽车等工业领域的应用越来越广泛。但由于其在切削加工时刀具磨损严重,难以获得较低的表面粗糙度和较高的加工精度,因此属于难加工材料。 通过对铝硅合金的切削加工性,尤其在干式切削条件下的可钻削性分析表明,用于干式钻削加工铝硅合金的刀具材料,不仅应具有高的硬度、耐磨性和耐热性,摩擦系数低,导热性好,同时还应具有高的强度和韧性等。单一刀具材料要同时满足这些性能要求几乎是不可能的。涂层技术的发展为满足刀具材料的这些特殊要求创造了条件,已引起世界各国制造业的高度重视,得到了迅速的发展和推广应用。 本文采用PVD技术,制备了类金刚石膜(DLC)、类石墨膜(GLC)、DLC+Si、GLC+Cr和GLC+MoS_2等几种涂层高速钢麻花钻,通过在干式切削条件下,对铸造铝硅合金进行钻削试验,着重研究分析几种不同涂层钻头的切削性能及力学特性等。研究结果表明,DLC、DLC+Si、GLC、GLC+Cr和GLC+MoS_2几种涂层钻头的切削性能均显著提高,与未涂层钻头相比,钻头平均寿命分别提高2.28倍、5.25倍、6.75倍、6.5倍和6.5倍;且其中GLC涂层及其复合涂层钻头的切削性能优于DLC涂层及其复合涂层钻头。涂层钻头主切削刃后刀面磨损具有明显的图形特征,即外缘转角处磨损最大,而中间部分磨损较小;初期磨损时间和磨损量与未涂层钻头的差异不大,但正常磨损阶段明显延长。涂层钻头的切削力均值(轴向力和扭矩)均小于未涂层钻头,但几种涂层钻头之间差异不大。另外,涂层钻头所钻孔质量较好,尺寸分散范围较小。……   
[关键词]:铝硅合金;碳膜涂层;干式钻削;切削性能;力学特性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2006年