基于微磨削方法的微织构刀具制备与切削性能研究

作     者：梁志强 李蒙招 陈碧冲 周天丰 李世迪 颜培 张素燕 王西彬 LIANG Zhi-qiang;LI Meng-zhao;CHEN Bi-chong;ZHOU Tian-feng;LI Shi-di;YAN Pei;ZHANG Su-yan;WANG Xi-bin

作者机构：北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京100081 北京理工大学医工融合研究院北京100081 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2020年第49卷第2期

页      面：143-150页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB1311100) 国家自然科学基金(51575049,51975053) 基础科研项目(DEDPHF) 国家重点基础研究计划(2015CB059900)~~ 

主　　题：微磨削 微织构刀具 切削仿真 刀具温度 粘结磨损 

摘      要：目的研究表面微织构对硬质合金刀具切削性能的影响。方法采用微磨削方法在硬质合金刀具前刀面加工出具有不同结构参数的横向、纵向和交叉微织构,通过AL6061切削试验和有限元切削仿真,研究表面微织构对硬质合金刀具的切削温度及刀具磨损的影响。结果采用V形金刚石砂轮微磨削方法能够加工出几何形状规则且表面质量良好的表面微织构。与无织构刀具相比,微织构刀具的切削温度明显降低,高温区域明显减少,其中横向织构刀具降温效果最为显著。微织构刀具的切削温度随沟槽间距的增大而升高,沟槽间距为150μm时,切削温度最低。表面微织构能够有效减轻刀具前刀面的粘结磨损,横向织构刀具减摩抗粘效果最好,且采用较小的沟槽间距更利于减轻刀具的粘结磨损。随着切削速度的增加,表面微织构的抗粘结作用更加明显,当切削速度为150 m/min时,沟槽间距为150μm的横向织构刀具的切屑粘结面积最小。结论在横向、纵向和交叉织构刀具中,沟槽间距为150μm的横向织构刀具切削性能最好,即降温效果、抗粘结性能最为显著。