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弹性磨粒喷砂刃口钝化工艺研究

工具技术 2023年第12期57卷 43-47页

作者：李铸宇任泊铭黄升莉薛倩付连宇金洲精工科技(昆山)有限公司江苏省昆山市215345 深圳市金洲精工科技股份有限公司

利用含金刚石和碳化硅磨料的橡胶颗粒喷射刃口是硬质合金刀具刃口钝化的一种新工艺。对喷砂压强、喷砂时间和正反转时间比等参数对刃口钝化量的影响展开研究,结果表明,钝化时间在20s内,钝化半径随钝化时间呈线性增大;形状因子K受正反转... 详细信息

利用含金刚石和碳化硅磨料的橡胶颗粒喷射刃口是硬质合金刀具刃口钝化的一种新工艺。对喷砂压强、喷砂时间和正反转时间比等参数对刃口钝化量的影响展开研究,结果表明,钝化时间在20s内,钝化半径随钝化时间呈线性增大;形状因子K受正反转时间比影响较大;喷砂钝化后刀具刃口附近表面质量明显提高,粗糙度值降低1/2;比较喷砂钝化和拖拽钝化后的铣刀加工1Cr18Ni9Ti的耐用度,相同切削条件下,后者的磨损量是前者的2倍。

关键词：弹性磨料喷砂立铣刀刃口钝化

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刃口钝化对高速钢丝锥可靠性的研究

工具技术 2017年第4期51卷 38-43页

作者：付健巍王春燕闫献国张少华李俊吉陈玉华太原科技大学如皋市非标准轴承有限公司

以应力强度干涉模型为基础,以刀具材料本身的临界疲劳应力小于刀具加工时刀头内的最大应力为失效判据,建立破损可靠性理论模型。对钝化处理后的丝锥进行可靠性试验并验证可靠性模型的正确性,通过对比得到刃口钝化处理对高速钢丝锥可靠... 详细信息

以应力强度干涉模型为基础,以刀具材料本身的临界疲劳应力小于刀具加工时刀头内的最大应力为失效判据,建立破损可靠性理论模型。对钝化处理后的丝锥进行可靠性试验并验证可靠性模型的正确性,通过对比得到刃口钝化处理对高速钢丝锥可靠性的影响。

关键词：高速钢丝锥可靠度模型刃口钝化可靠性试验

刃口钝化及深冷处理对高速钢丝锥可靠性的影响

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刃口钝化及深冷处理对高速钢丝锥可靠性的影响

作者：张少华太原科技大学

学位级别：硕士

刀具的可靠性在当今自动化切削加工系统中越来越重要,可靠性较差的刀具,不仅会使产品报废,损坏机床设备,甚至可能会造成意外人员伤亡。刀具深冷处理技术可以改变刀具本身的材料性能,从而改善机械性能,已在机械行业有较为广泛的认可。同... 详细信息

刀具的可靠性在当今自动化切削加工系统中越来越重要,可靠性较差的刀具,不仅会使产品报废,损坏机床设备,甚至可能会造成意外人员伤亡。刀具深冷处理技术可以改变刀具本身的材料性能,从而改善机械性能,已在机械行业有较为广泛的认可。同时,刀具的刃口钝化技术能有效改善刃口上的毛刺及锋刃等微观外形缺陷,缩小刀具初期切削加工时的磨损,从而获得良好的切削稳定性。本文以高速钢丝锥可靠性为主要研究目标,通过分析高速钢丝锥在实际工作环境中的失效形式,应用超景深显微镜、扫描电镜确定具体的失效原因和发生部位,基于应力—强度模型、顺序统计量模型、系统可靠性模型建立多次载荷作用下的高速钢丝锥可靠性模型,通过蒙特卡罗法对模型进行了模拟计算。进行恒定应力加速试验,对高速钢丝锥进行了可靠性试验,应用最优线性估计法对数据进行统计分析得出相应的可靠性评估参数并与理论模型进行对比,获得丝锥的可靠性评价结果。采取深冷处理与刃口钝化技术,对高速刚成品丝锥进行再加工,通过可靠性试验与原厂丝锥进行对比分析,发现经过深冷处理及刃口钝化后,高速钢丝锥的可靠度寿命明显提高。论文的主要研究内容为:(1)通过分析丝锥在切削加工时的主要失效方式,结合应力强度干涉模型,分别建立丝锥的磨损、破损可靠性理论模型。(2)利用蒙塔卡罗模拟法,并通过少量试验测得到丝锥可靠性的相关材料参数,从而简化丝锥的可靠性理论模型的计算。(3)设计可靠性试验,并对丝锥进行深冷处理及刃口钝化,通过对比试验,确定深冷处理及刃口钝化对高速钢丝锥可靠性的影响。

关键词：高速钢丝锥可靠性蒙特卡洛法深冷处理刃口钝化

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金刚石微粉尼龙刷式刀具刃口钝化工艺的研究

金刚石微粉尼龙刷式刀具刃口钝化工艺的研究

作者：夏亚旗燕山大学

学位级别：硕士

刃口钝化是指将刀具刃口刃磨出适当切削刃几何形状,以及去除刃口区域微观缺陷的过程。经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、刀具寿命以及切削过程中的稳定性。金刚石微粉毛刷钝化(简称毛刷钝化)是一种常用刃口钝化方式,具有机器造价低、... 详细信息

刃口钝化是指将刀具刃口刃磨出适当切削刃几何形状,以及去除刃口区域微观缺陷的过程。经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、刀具寿命以及切削过程中的稳定性。金刚石微粉毛刷钝化(简称毛刷钝化)是一种常用刃口钝化方式,具有机器造价低、钝化效率高等特点。但国内外对毛刷钝化缺少理论分析,钝化工艺也不具有科学意义。本文通过理论推导,建立刷毛及单磨粒刃口钝化模型,探究钝化机理,并对钝化工艺进行优化,论文主要内容包括:(1)建立单根刷毛及单颗磨粒的模型。观察实际刷毛中镶嵌的磨粒特征并保留其尖端负前角切削刃的特性,将磨粒简化为四面体棱锥。采用基于绝对节点坐标法(ANFC)对尼龙刷毛进行建模,得到了钝化过程中刷毛上任一点的运动轨迹方程。(2)对毛刷式钝化机刃口钝化机理进行了分析。从实际钝化过程入手,通过单磨粒冲击前刀面、磨粒切削耕犁前后刀面以及刷毛周期冲击作用下刃口表面疲劳磨损几个方面分析了材料去除机理,并探究了刃口钝圆半径R及形状因子K形成机理。(3)完成了刃口钝化仿真分析。建立单磨粒及单根毛刷冲击刃口仿真模型,并进行了不同冲击速度、不同穿透深度对刃口形变与应力影响的仿真实验分析。将得到的影响因素与理论分析相结合,得到了影响钝圆半径R及形状因子K的工艺参数,为实验分析做铺垫。(4)刃口钝化工艺优化实验研究。以刃口钝圆半径R及形状因子K为实验指标,在相关设备完成主轴线速度、刷毛穿透深度、钝化时间及钝化角度四个工艺参数的单因素实验。利用曲面响应法设计了三个指标的显著性实验,建立了以多元线性回归方程为目标的工艺参数对R因子和K因子的经验模型,并开展实验验证了经验模型的优化结果。

关键词：毛刷式钝化刃口钝化金刚石微粉工艺参数

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刃口钝化对丝锥切削性能影响的研究

制造技术与机床 2014年第5期 104-106页

作者：朱晓辉李淑娟韩晓君太原科技大学机械工程学院山西太原030024

采用对丝锥刃口进行钝化的方法来提高其切削性能,通过对未钝化与经过钝化丝锥的切削进行比较实验,分析了未钝化与刃口钝化半径为0.01 mm、0.02 mm的丝锥攻丝时的扭矩大小及其波动情况。实验结果表明:对丝锥进行适当的刃口钝化不仅可以... 详细信息

采用对丝锥刃口进行钝化的方法来提高其切削性能,通过对未钝化与经过钝化丝锥的切削进行比较实验,分析了未钝化与刃口钝化半径为0.01 mm、0.02 mm的丝锥攻丝时的扭矩大小及其波动情况。实验结果表明:对丝锥进行适当的刃口钝化不仅可以减小丝锥切削时承受的扭矩,而且能够缓解其攻丝过程中的载荷波动,这对于改善丝锥攻丝过程,提高切削稳定性,改善螺纹表面质量具有很重要的意义。

关键词：刃口钝化丝锥扭矩载荷波动

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刃口钝化对涂层刀具切削性能影响的研究

刃口钝化对涂层刀具切削性能影响的研究

作者：张啸尘贵州大学

学位级别：硕士

高速高效切削加工是机械加工技术的必然发展方向。刀具刃口钝化通过改变切削刃的微观轮廓,提高刀具使用寿命、改善切削性能和加工表面质量。刀具涂层技术可以使刀具获得优良的综合机械性能。涂层刀具,在刃磨之后涂层之前,必须对刃口进... 详细信息

高速高效切削加工是机械加工技术的必然发展方向。刀具刃口钝化通过改变切削刃的微观轮廓,提高刀具使用寿命、改善切削性能和加工表面质量。刀具涂层技术可以使刀具获得优良的综合机械性能。涂层刀具,在刃磨之后涂层之前,必须对刃口进行钝化处理,以保证涂层与基体之间有足够的粘结面积,增强两者之间的粘合性,并防止应力集中,提高刀具使用寿命。因此,刃口钝化对涂层刀具切削性能影响的研究是实现高速高效切削加工的基础。本文研究了刃口钝化对涂层硬质合金刀具切削新型高强度铝合金211Z性能的影响规律。本文采用立式旋转钝化机对硬质合金刀具进行刃口钝化,通过进行刀具钝化正交实验研究磨料类型、磨粒粒度、钝化时间、钝化速度等不同钝化参数对钝圆半径的影响规律;通过采用DEFORM软件仿真分析与切削实验相结合,研究刃口钝化对涂层硬质合金立铣刀切削新型高强度铝合金211Z性能的影响,阐明钝圆半径、不同涂层（TiN涂层、TiCN涂层、TiAlN涂层、TiSiN涂层、TiCrN涂层）、切削速度、每齿进给量、轴向切深和径向切深对切削力、表面粗糙度的影响规律;通过仿真分析研究了切削温度变化规律;建立切削力、工件表面粗糙度的预测模型,并验证了预测模型的正确性。本文的研究为实现刀具刃口钝化效果提供实验依据,对研究切削加工过程的基本规律具有重要的理论价值和实际意义。

关键词：刃口钝化刀具涂层铝合金 211Z 切削性能

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刃口钝化高速钢丝锥攻丝研究

刃口钝化高速钢丝锥攻丝研究

作者：于俊达太原科技大学

学位级别：硕士

螺纹联接在机械设备上应用是普遍的，而螺纹加工精度影响螺纹联接预紧力和强度，所以对螺纹加工的研究很有必要。丝锥是典型内螺纹加工刀具，在生产中得到广泛应用。通过对刀具刃口进行处理可以使刃口形成微小倒圆的过程称为刀具刃口钝... 详细信息

螺纹联接在机械设备上应用是普遍的，而螺纹加工精度影响螺纹联接预紧力和强度，所以对螺纹加工的研究很有必要。丝锥是典型内螺纹加工刀具，在生产中得到广泛应用。通过对刀具刃口进行处理可以使刃口形成微小倒圆的过程称为刀具刃口钝化。现有研究证实，当丝锥经恰当刃口钝化工艺处理后，其耐用度得到有效提高，并且改善了加工效率和质量，并明显降低机加工成本，故而对丝锥刃口钝化半径的研究具有一定的理论价值和实践意义。在当今加工生产中，要明确既定加工条件时的刃口钝化值，不仅需做大量试验研究，而且对现有工业实力来说也不具备操作性。所以，如能找到一种科学有效的方法预测丝锥刃口钝化半径对切削过程及刀具耐用度的影响规律，从而优化丝锥刃口钝化值，那么这将有助于这项技术的推广应用。本文基于有限元理论及大型商业有限元软件DEFORM-3D对刃口钝化高速钢丝锥的攻丝过程进行数值模拟研究，目的是获得优化的丝锥刃口钝化值。论文完成的主要内容有：利用三维软件Pro/E建立了刃口钝化丝锥三维模型;在分析丝锥攻丝工艺的基础上，应用DEFORM-3D构建具有三维热力耦合特性的攻丝刚粘塑性有限元模型，同时确定材料的本构模型、刀屑分离准则、自适应网格划分、锥屑摩擦模型、热力耦合有限元理论和边界约束条件等;模拟M24标准高速钢丝锥（材料为W9Mo3Cr4V）对40Cr攻丝过程，并得到丝锥所受轴向力、扭矩、温度等随切削参数的变化规律;最后，模拟分析了刃口钝化高速钢丝锥加工40Cr和钛合金TC4的过程，分析得到优化的丝锥刃口钝化值范围。研究发现：在加工40Cr时，模拟结果与实验结果一致，从而验证了所建模型是正确的，有限元分析结果是可信的。模拟结果说明，对不同材料进行攻丝时，刃口钝化半径对丝锥所受轴向力、扭矩和温度等参数的影响不同，即在丝锥加工不同材料时，较优的刀具刃口钝化半径趋于不同的范围。由试验验证可得到加工40Cr时，刃口钝化半径的最佳值是0.02-0.03mm;并预测加工钛合金TC4时刃口钝化半径在0.03-0.04mm内且偏向0.04mm时效果最好。

关键词：丝锥攻丝刃口钝化刚塑性有限元理论有限元软件DEFORM-3D

刃口钝化对PCD刀具铣削钛合金表面粗糙度与刀具寿命的影响

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硬质合金 2018年第4期35卷 285-290页

作者：彭凌洲张晓明温光华杨志平杨志峰株洲钻石切削刀具股份有限公司湖南株洲412000 硬质合金国家重点实验室湖南株洲412000

本文通过4种钝化值PCD刀具在不同切削参数下铣削钛合金试验,研究了刃口钝化对工件表面粗糙度与刀具寿命的影响。试验中使用触针式表面粗糙度仪检测工件表面粗糙度值,利用超景深显微镜观察刀具刃口磨损状况,并以刀具后刀面磨损量大于0.2... 详细信息

本文通过4种钝化值PCD刀具在不同切削参数下铣削钛合金试验,研究了刃口钝化对工件表面粗糙度与刀具寿命的影响。试验中使用触针式表面粗糙度仪检测工件表面粗糙度值,利用超景深显微镜观察刀具刃口磨损状况,并以刀具后刀面磨损量大于0.2 mm或刃口崩缺时的切削距离表示刀具寿命。结果表明:钝化PCD刀具铣削钛合金表面粗糙度大于未钝化PCD刀具,表面粗糙度随钝化值增大而增大;钝化PCD刀具铣削钛合金刀具寿命高于未钝化PCD刀具,刀具寿命随钝化值增大呈先提高后降低的趋势,当钝化值为15μm时,刀具寿命最高。

关键词： PCD刀具刃口钝化钛合金表面粗糙度刀具寿命

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刃口钝化参数检测系统设计中关键问题的研究

刃口钝化参数检测系统设计中关键问题的研究

作者：陶志建大连工业大学

学位级别：硕士

刀具的刃口钝化可以解决刃磨后的刀具刃口微观的缺陷，使其锋值减少或消除，从而有效提高刀具寿命和切削过程的稳定性。为了使刀具产品具有较好的切削性能，就应该选择合理的刃型和钝化参数，并能达到较高的一致性。本课题就是研究一种... 详细信息

刀具的刃口钝化可以解决刃磨后的刀具刃口微观的缺陷，使其锋值减少或消除，从而有效提高刀具寿命和切削过程的稳定性。为了使刀具产品具有较好的切削性能，就应该选择合理的刃型和钝化参数，并能达到较高的一致性。本课题就是研究一种利用轮廓放大测量方法对刀具刃口部位进行测量的检测系统，是对刀具钝化检测技术的进一步研究。该系统对钝化尺寸的掌握有很大的帮助，能够方便准确的实现在刃口钝化参数上的检测，促进钝化尺寸控制的进一步研究。为了消除缺陷和提高刀具性能，刃口钝化是必不可少的，尤其是硬质合金钻头。然而，定量的评价钝化是不容易的任务。专用的精密仪器是目前所需要的。由于需要测量的参数是在微米数量级，并且系统配置的多样化，所以该仪器的设计是非常复杂的。本文提出了一些探索性的调查和初步的原型设计。希望这将有利于进一步的研究工作。

关键词：刀具刃口刃口钝化检测